750kV超长钢管混凝土人字柱变电构架温度效应分析

为了研究温度效应对750 kV钢管混凝土人字柱构架变电站结构内力和变形的影响,以及在此类结构中不设置温度伸缩缝的可行性,以国内首例750 kV钢管混凝土构架——甘肃桥湾750 kV变电站为工程背景,利用SAP2000有限元软件对工程拟采用的两种钢管混凝土构架方案(中间支承结构和两端支承结构)的温度效应进行分析。结果表明:在不设置温度缝条件下,温度工况为两端支承结构构架的控制工况,而非中间支承结构构架控制工况,且两种构架方案在不设置温度缝的情况下均满足设计要求;通过对比夏季安装和冬季安装两种工况,认为构架在冬季安装比较合理。     

超高压变电构架钢管混凝土Y型相贯节点平面内受弯性能研究

以国内首例采用钢管混凝土的750kV超高压变电构架工程为背景,设计了3个1:2缩尺、主管灌注混凝土的Y型相贯节点试件,其中包括2个采用不同加强方式(即瓦形板、外套筒加强)和1个作为对比的无加强节点试件,并对其进行了平面内受弯性能试验。试验结果表明：相比无加强节点,采用的2种加强节点的最终破坏形态均为支管失效破坏,均符合“强柱弱梁”的设计原则;节点的转动刚度和受弯承载力均显著提高,平面内转动刚度均可达到欧洲规范规定的刚性节点要求,且平面内受弯承载力基本可以达到支管全截面塑性时的弯矩值。此外,对节点的有限元分析表明：主管轴压比、瓦形板长度和宽度对节点刚度和承载力影响较小,而瓦形板厚度对此影响较为显著。     

750kV格构式变电构架K形节点试验研究及有限元分析

针对750k V格构式变电构架K形节点进行了足尺试验及有限元仿真分析,考察了其在设计荷载和1.5倍设计荷载下的受力变形情况及极限承载力。结果表明,设计荷载下750k V格构式变电构架K形节点仍处于弹性工作状态;1.5倍设计荷载下,该节点仍然安全。     

芯钢管连接的钢管混凝土半连通边节点试验研究

提出一种芯钢管连接的钢管混凝土半连通边节点形式。该种节点在有梁的3个方向间断外钢管,设置芯钢管补偿间断外钢管对节点的削弱。在无梁一侧保持钢管混凝土柱的外钢管连通,梁中纵筋在节点直通,梁、柱、节点的混凝土一次整浇。通过模型试验,研究节点的破坏过程、破坏形态、梁和局部连通钢管的作用及试件各组成部分的荷载-应变关系。使用ANSYS程序对模型试件进行分析,试验结果和数值计算结果吻合良好,均证实了新型节点具有良好的强度和刚度,节点承载力大于所连接梁、柱的承载力。试件破坏时,节点芯钢管还具有较大的承载潜力。局部连通的钢管对节点混凝土有一定保护作用且有利于施工中上下钢管的对中。     

中海广场钢管混凝土柱-钢梁节点性能研究

采用试验的方法对中海广场钢管混凝土柱-钢梁节点的性能进行了研究,得出该种节点的破坏形式、主要力学性能指标以及加强环上的应力分布。试验结果表明该种节点形式的承载力高、延性好,节点区加强环受力均匀,满足强柱弱梁的设计原则。对试验节点进行了有限元分析,数值分析结果与试验数据吻合较好,可为推广该节点形式的工程应用提供可靠依据。     

1000kV变电构架位移风振系数研究

以皖南变1000kV变电构架为背景,基于随机振动理论通过有限元软件计算得到其位移风振系数,并与规范方法所得风振系数进行比较,结果表明1000kV联合变电构架位移风振系数较单体时有明显的增大,荷载规范所得风振系数总体来说其对于边塔偏于保守,而对于中塔偏于危险。     

钢管杆塔新型内外法兰受弯性能试验研究及有限元分析

提出了一种适用于钢管杆塔的内外法兰连接型式,阐述了该法兰的特点,对节点的设计进行了系统分析,提出了节点螺栓拉力计算模型,指出确定计算螺栓拉力旋转轴的位置是整个新型法兰的研究重点。为考察新型内外法兰的受力性能、节点破坏模式、内外圈螺栓拉力及法兰螺栓群的受力分界线,以白花洞钢管杆工程为背景,进行了2个缩尺法兰模型的静力试验。同时,对试验模型进行了非线性有限元分析,试验结果与有限元分析结果吻合较好,分析结果均表明：这种法兰构造合理、安全可靠,可用于实际工程。最后,结合试验与有限元参数分析结果,给出了内外法兰受弯时的设计方法,建议计算螺栓拉力的旋转轴位置可取在距钢管中心0.7r处(r为钢管半径)。     

钢管受拉变截面拼接节点试验及有限元分析

钢管结构以其优越的力学性能在建筑工程中得到了广泛应用,而管节点设计是钢管结构设计中的重要部分。通过设计一套特殊试验装置,对9个变截面拼接节点试件进行足尺试验研究,得到此类节点的破坏荷载和破坏形态。在合理简化材料非线性和支座约束的前提下,利用有限元软件ANSYS建立节点有限元模型并进行求解,得到数值分析结果。将试验结果与有限元结果进行对比,得到一些有益的结论。     

750kV钢管格构式变电构架主、腹材连接节点受力分析及设计优化

工程中750kV构架主材与腹材连接节点承载力经常出现弱于杆件承载力的情况,节点型式也不能有效降低应力集中的程度。论文以具有代表性的K型节点为例,通过对比计算、有限元分析,明确在750kV构架设计中以杆件承载能力作为节点的计算依据是切实可行的,并对节点型式进行探讨,给出了节点设计方案。     

T形钢管混凝土插板连接节点受弯性能研究

采用精细化有限元分析方法对T形钢管混凝土插拔连接节点的平面内受弯性能进行了研究.首先通过与试验结果进行对比,验证了精细化有限元模型的正确性和准确性.在此基础上研究了主管壁厚、支管壁厚、主管形式和混凝土强度对节点破坏模式和承载力的影响.结果表明,钢管混凝土插板连接节点的破坏模式和钢管插板连接节点不同,为主管冲剪破坏和支管...     

750kV构架结构型式优化研究

本文在变电站构架柱及梁中分析传统结构型式和管桁架结构形式的比较,得出管桁架结构形式构造简单、加工及安装方便和稳定性好的优点.同时通过对750kV变电站中750kV构架采用全格构式模型、人字柱+单根柱结构模型及人字柱﹑单根柱和格构式柱组合模型三种模型的受力分析,根据其受力和变形及用钢量的分析,得出合理的结构型式.     

钢管杆方形法兰受弯性能试验研究与有限元分析

为研究双杆输电钢管杆中方形刚性法兰的受力性能,对2组6个方形刚性法兰试件进行了静力加载试验,并对方形法兰节点进行了非线性有限元分析。对法兰板、肋板及螺栓的受力分析结果表明,试验结果与有限元分析结果具有较好的一致性。参考现行规范中圆形刚性法兰的设计方法,设计方形刚性法兰的法兰板和肋板是安全的,但计算方形法兰节点的螺栓受力则偏于不安全,螺栓实际受力为拉弯应力状态。法兰板刚度不均匀会导致个别螺栓受力过大,推荐采用切角形法兰板和在钢管上下翼缘板中间布置通长外肋的方式来减小螺栓受力的不均匀性。提出以第2排螺栓中心连线作为方形刚性法兰在弯矩作用下的旋转轴,此时最大受拉螺栓轴力较现行规范计算结果增大20%,与试验和有限元分析结果接近。     

某项目750kV变电构架结构选型及滑移支座应用

750kV变电构架长度过大,超过了规范对温度区段的要求,通过力学计算和温度效应系数对比,确定了构架结构的选型。引入了粘滞性滑移支座的研究,得出了最优的滑移支座安装位置和滑移行程。     

新型钢管混凝土节点-芯钢管边柱节点的试验研究

提出一种在节点区间断钢管混凝土柱的外钢管、设置芯钢管的新型钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点。介绍了边柱节点模型试验的试件设计及试验现象和破坏过程 ,分析了新型节点存在的问题及改进的思路。研究表明 ,新型节点用于边节点是成功的。     

750kV格构式变电构架节点板厚度优化试验研究及仿真分析

对采用不同厚度节点板的750kV格构式变电构架格构柱KT形节点进行了足尺试验及有限元仿真分析,考察了其在设计荷载和1.5倍设计荷载作用下的受力及变形情况。结果表明,节点板厚度减小后,设计荷载作用下其仍处于弹性工作状态,1.5倍设计荷载作用下其仍然安全,可为节点板设计提供参考依据。     

滑移支座在750kV超长变电构架中的应用研究

750 kV超长变电构架总长度406 m,温度区段远超规范的要求,通过结构选型和力学计算分析,基于温度效应系数的比较,确定了超长构架的布置形式,并提出有效的温度效应控制措施。结合粘滞性阻尼滑移支座的应用,分析了滑移行程及滑移支座布置位置不同带来的影响,并通过有限元分析及足尺试验数据对比验证确定了构架滑移支座节点的连接构造,为工程实际应用提供技术支撑。     

750kV格构式构架杆系结构设计优化

750kV配电装置构架是750kV变电站土建设计的重点、难点。从750kV输变电示范工程开始,借鉴国内外变电构架的成功设计经验,研究出适用于750kV户外配电装置的构架形式:钢管格构式构架。钢管格构式构架目前已成为国内750kV和1 000kV构架设计的首选结构形式。为了使钢管格构式构架的建造更加经济、合理,以哈密南750kV变电站工程为背景,对750kV格构式构架从柱腹杆、横隔、零杆等杆系布置进行结构设计优化及技术经济比较,研究结果表明:优化后的结构形式安全可靠,简化了构架立面,降低了构架用钢量,取得显著的经济效果,设计优化方案已经在工程设计中得以应用,可为后续750kV和1 000kV钢管格构式构架设计提供指导和借鉴。     

新型复式钢管混凝土梁柱节点抗震性能研究

对低周循环荷载作用下的复式钢管混凝土柱-钢梁节点的抗震性能进行了有限元模拟,并与试验作对比,结果表明模拟值与试验结果吻合较好。在此基础上,又分别模拟分析了低周循环荷载作用下的复式钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点、单层钢管混凝土柱-钢管混凝土梁节点的抗震性能,综合分析评定三种组合结构节点的耗能能力、延性、刚度退化及强度退化等抗震性能指标。分析结果表明,三种组合结构节点的破坏模式均是首先在梁根部产生塑性铰进入塑性状态。在柱子均采用复式钢管混凝土的情况下,将钢梁用钢管混凝土梁替换能够有效地提高节点的抗震性能;在除去复式钢管混凝土柱中内嵌圆钢管的情况下,将钢梁用钢管混凝土梁替换仍可在一定程度上提高节点的抗震性能。     

X型方钢管混凝土受压节点试验研究

本文通过试验研究X型方钢管混凝土受压节点的破坏形态和破坏过程 ,分析了节点承载力和初始刚度的主要影响因素。试验结果说明 ,随着节点支管宽度与主管宽度的比值的增加 ,X型方钢管混凝土受压节点的承载力和刚度都有明显的提高 ;随着节点主管内部混凝土填充长度的增加 ,X型方钢管混凝土受压节点的承载力有明显提高     

杭州支付宝大楼悬臂桁架钢管混凝土柱节点试验与研究

杭州支付宝大楼上部结构采用多层钢框架-钢筋混凝土抗震墙体系,通过防震缝划分为A,B,C 3个独立结构单元。为研究A区悬臂桁架中钢管混凝土柱节点的承载能力及可靠性,设计了缩尺比1∶4的节点模型并进行静载试验,对节点关键部位的应力和变形进行了监测分析。试验表明节点发生屈服或局部屈曲时的承载力高于设计荷载,同时也进行了有限元数值模拟分析。研究表明试验结果与理论分析吻合得较好,验证了节点具有较大的强度储备,经优化后能够满足实际工程需要。