三种类型钢变电构架考虑二阶效应的受力性能比较

对双侧、单侧及无侧向支撑的三种两跨人字形钢结构变电构架在导线荷载作用下进行了考虑结构二阶效应的受力性能分析。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用对变电构架受力性能的影响。通过分析对比三种类型变电构架在考虑各种影响因素下的受力性能,找出了它们的二阶效应特点以及侧向支撑的作用特点。     

无侧向支撑钢结构变电构架的二阶效应分析

针对无侧向支撑的两跨人字形钢结构变电构架,进行了考虑结构二阶效应的受力性能分析。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同存在对变电构架受力性能的影响。通过分析对比斜向、水平及竖向荷载作用下的二阶弹性、一阶弹塑性和二阶弹塑性3条荷载—位移曲线,得到了这种变电构架的二阶效应特点及影响因素:在斜向和水平荷载作用下,虽然受材料非线性的影响更大,但受到二阶效应的影响较早;在竖向荷载作用下,则受二阶效应的影响更大,而塑性效应的影响不很明显。     

基于联合算法的受损变电构架承载能力可靠度分析

采用蒙特卡罗方法与响应面法相结合的方法,分析了三种常见钢结构变电构架在设计荷载作用下的承载力可靠度。结果表明:在设计荷载作用下,三种变电构架承载能力的可靠度均随着构件损伤程度的增大而降低。当构件损伤程度较轻时,整个变电构架的结构可靠度并不明显降低,此时整个结构仍具有良好的工作性能;随着构件损伤程度的增大,结构的可靠概率明显降低,结构很快就变得不可靠,此时须立即修复或更换受损构件,以保证变电构架结构整体的安全性。     

钢变电构架考虑损伤的承载能力计算模型研究

针对无侧向支撑的两跨人字形钢结构变电构架,在构架柱损伤前后,分别进行了考虑结构二阶效应的承载能力分析。为了模拟构架柱的凹陷损伤,分别采用了等效刚度模拟方法和区段损伤模拟方法。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用的影响。在导线荷载作用下,通过分析对比变电构架受损前后的二阶弹性、一阶弹塑性和二阶弹塑性曲线,得到了其承载能力的变化规律:变电构架的极限承载能力主要受弹塑性二阶效应的影响,但与弹性极限差别较大;与区段损伤模拟方法相比,采用等效刚度模拟方法时,其极限承载能力降低较为明显。     

变电构架温度荷载作用的影响分析

针对变电构架温度荷载作用的影响问题,建立有限元模型,分析了变电构架在温度荷载及荷载组合情况下的内力、位移及分布情况,对温度荷载与实际荷载组合效应结果进行比较,得出构架在温度荷载作用下的相关结论,提出一些设计建议。     

单侧支撑钢变电构架二阶效应分析

为了找出单侧侧向支撑两跨人字形钢变电构架的二阶效应特点及影响因素,分析中考虑了构架柱的几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用对变电构架受力性能的影响。通过分析对比导线张力、水平荷载以及竖向荷载作用下的3条荷载-位移曲线可知:变电构架在导线张力和水平荷载作用下,受材料非线性较二阶效应的影响大;而在竖向荷载作用下,受二阶效应较材料非线性的影响大。     

寒冷地区750kV联合构架有限元分析

通过分析讨论节点构造和刚度对联合构架连接方式的影响及在有限元建模中的处理方法。应用M IDAS/Gen结构设计有限元分析软件,建立了750kV变电联合构架的全刚性梁单元和杆梁混合单元两种模型。计算出在常用控制工况下结构的应力、位移、自振特性,得到了大风、低温作用及两种模型对联合构架的影响结果,可供高压变电联合构架的整体分析与设计参考。     

输变电工程中钢结构的腐蚀与防护

输变电工程中的钢结构主要涉及输电铁塔、变电构架和换流站阀厅,钢结构的腐蚀寿命直接决定了其服役寿命。对典型重工业地区和沿海地区钢结构的腐蚀寿命状况进行实例分析;探讨了输变电钢结构的腐蚀过程与机理;针对钢结构长效防护的要求,介绍了新型合金镀层和高性能防腐涂料,指出采用热浸镀锌(锌合金)与涂料的双重防腐蚀体系是重腐蚀地区钢结构长效防护的有效措施。     

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。     

带端撑750kV变电构架优化设计

为得到带端撑750 k V变电构架不同根开下的最优方案,采用SAP 2000软件对进出线根开尺寸为6,7,8 m的钢管混凝土人字柱变电构架进行有限元分析,并对纯钢管变电构架和各根开情况下的钢管混凝土变电构架结构的截面尺寸进行初步设计,分析其经济性。结果表明:在满足承载力要求的前提下,根开尺寸为8 m的方案为最优方案,具有一定的经济效益。     

长期荷载作用下方钢管混凝土压弯构件承载力简化计算

利用数值方法计算长期荷载作用对方钢管混凝土压弯构件的荷载 -变形全过程关系的影响 ,系统分析轴压比、长细比、截面含钢率、钢材和混凝土强度及荷载偏心率等因素对承载力的影响规律 ,提出考虑长期荷载作用影响时 ,方钢管混凝土压弯构件承载力折减系数的简化计算公式 ,可为工程实践提供参考。     

轴力和弯矩共同作用下铸钢空心球节点承载力的有限元分析

对铸钢空心球节点在不同的轴力和弯矩组合作用下的承载力进行了弹塑性有限元分析,得出了节点的塑性发展过程及极限承载力;并基于冲切面剪应力破坏模式推导了轴力和弯矩共同作用下的铸钢空心球节点承载力计算公式。     

关于门式支模架极限承载力的试验研究

通过对十个门式支模架承载力试验的结果进行比较分析,从而描述了对支模架承载力有影响的几个因素,结果表明：支模架体系中门架的平面内刚度较大,支模架的最终破坏是由于门架的平面外失穗所致。     

钢管混凝土支架构件工作性能的模型试验研究

为了解钢管混凝土支架构件的工作性能,进行了室内模型试验研究。结果表明,钢管混凝土支架具有较好的弹塑性性能和较高的承载能力。通过介绍试验情况,分析了模型支架构件受力全过程的性能。试验结果对钢管混凝土支架的设计与工程实践具有一定的指导意义和参考价值。     

轴心受压构件正截面加固计算方法探讨

柱作为永久承受竖向荷载的主要结构构件,往往是结构加固的重点。利用E.Hognestad[1]提出的混凝土应力应变模型,推导建立轴心受压构件加固承载力计算公式,引进新增混凝土与钢筋强度利用系数cα、sα与原柱混凝土应力指标β的概念。从理论上分析原结构应力水平对cα、sα的影响,并根据这个结论提出采用增大截面加固钢筋混凝土轴心受压构件时新结构承载力的计算方法。     

带悬臂支架半圆形波纹钢管的承载力

波纹钢综合管廊属于新型地下结构,为探讨其中悬臂支架对半圆形波纹钢管承载力的影响,采用有限元方法进行承载力分析,研究了支架位置、荷载形式等参数的影响。分析结果表明,在支架荷载单独作用下,破坏模式为支架连接处的管壁发生弯曲破坏,屈服弯矩取决于支架连接波数和单波受弯能力;在环向压力单独作用下,破坏模式为平面内整体失稳,极限荷载与支架位置无关;在支架荷载和环向压力共同作用下,破坏模式仍为平面内整体失稳,支架荷载和环向压力的相关关系可偏安全地简化为直线。依据分析结果,给出了支架荷载允许值以及波纹钢管稳定承载力的计算方法,可供波纹钢综合管廊设计参考。     

受多重约束的钢管内混凝土受力性能试验研究

利用已破坏的带有芯钢管的钢管混凝土节点试件,截取尚未破坏的节点区域,对其芯钢管内混凝土施加轴心压力。研究钢管内混凝土在多重约束下的受力性能和极限承载力,分析节点各组成部分对核心混凝土的多重约束作用。试验研究表明,受到多重约束的管内混凝土强度和变形能力有很大提高,若以极限承载力除以混凝土受荷面积,可得到约束混凝土强度为250 MPa左右。通过荷载-位移曲线的分析和约束混凝土受力机理的探讨,证明除约束混凝土外,通过混凝土与钢管的摩擦力及混凝土与钢管的粘结力传给钢管的竖向承载力,对试件的极限承载力也有贡献。     

钢筋锈蚀槽板试验研究

根据对 3块钢筋锈蚀槽板的荷载试验结果 ,探讨了钢筋锈蚀混凝土保护层脱落后的槽板承载力及破坏形态。试验表明 :因钢筋锈蚀 ,纵向混凝土保护层完全脱落后 ,槽板的极限承载力下降 14 %～ 2 5 % ,破坏形式为锚固失效     

菱形截面钢管压弯构件承载力计算方法研究

采用有限元软件ABAQUS对菱形截面的钢管压弯构件荷载-变形关系曲线进行计算,计算算例考虑的主要参数为钢材屈服强度和荷载偏心率.通过对计算结果分析比较,对菱形截面钢管压弯构件极限承载力的计算方法提出建议,所得成果可为相关研究提供参考.