高強鋼管軸心受壓構件穩(wěn)定性及管板節(jié)點極限承載力試驗與理論研究.pdf

1、隨著中國電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷升級，輸電線路向著高電壓等級、大容量、緊湊型和多回路的趨勢快速發(fā)展，這就要求輸電鐵塔具有大體型和高負荷能力，為使鐵塔滿足承載要求，完成各項功能，要求在輸電鐵塔中采用高強鋼材。在構件截面的選擇上，鋼管截面構件由于具有截面對稱、剛度較大、結構傳力清晰簡潔、抗風面積小等優(yōu)點，對于大跨度、大體型和高承載的輸電鐵塔較適用，也越來越多的被應用。由于中國對高強鋼管在輸電線塔中的應用起步較晚，強度等級為Q420和Q460的高強度鋼

2、管目前正逐漸開始應用于輸電線路中，但對于更高強度等級鋼管的應用還不成熟，對于高強度Q690鋼材缺乏足夠理論指導和經(jīng)驗借鑒，要在輸電線路鐵塔中廣泛使用此類高強鋼管還需進行大量的研究工作?；诖耍疚拈_展Q690高強鋼管在輸電線路中的應用研究，包括進行高強度鋼管整體穩(wěn)定性、局部屈曲和平面K型管板節(jié)點的理論、試驗及數(shù)值模擬工作，上述研究在國內輸電行業(yè)屬于首次。
　　首先，進行了Q690高強鋼的材性試驗研究來確定高強鋼的基本力學性能；得到

3、高強鋼的基本力學性能參數(shù)，在此基礎上，進行高強軸心受壓鋼管的整體穩(wěn)定性試驗研究，分析高強軸心受壓鋼管的整體穩(wěn)定性能和極限承載能力。利用“逆算單元長度法”對高強軸心受壓鋼管的穩(wěn)定系數(shù)進行計算，通過改變參數(shù)研究長細比、殘余應力等因素對高強鋼管整體穩(wěn)定承載性能的影響。推薦高強鋼管構件穩(wěn)定系數(shù)及整體穩(wěn)定設計公式。
　　其次，進行了Q690高強鋼管軸心受壓局部穩(wěn)定承載能力試驗，觀察試件的破壞模式，得到試件的局部穩(wěn)定承載力和荷載位移變化情況及

4、試件應變分布情況。在考慮初始幾何缺陷和殘余應力的影響基礎上對局部穩(wěn)定承載力進行數(shù)值模擬分析，確定影響局部穩(wěn)定承載能力的重要影響因素，并且分析研究了國內外規(guī)范中關于壓桿局部穩(wěn)定承載能力的設計計算方法，進一步分析了各個規(guī)范中設計方法的合理性，對比試驗和數(shù)值模擬結果為高強鋼軸壓穩(wěn)定設計方法提供了依據(jù)，促進高強鋼在中國的應用。
　　最后，對鋼管塔管板節(jié)點進行試驗研究，分析了Q690高強鋼K型節(jié)點的破壞機理，考察了破壞形式，在試驗結果的基礎