论文部分内容阅读
随着我国电力事业不断发展,输电铁塔逐渐向大型化过渡,所承受的荷载亦同时增大。当设计载荷较大时,通常采用组合截面的方法来满足承载力的要求,这样必然增多输电塔杆件的数量及加大节点的拼接难度,造成资源的浪费。为了更有效地发挥铁塔的效益,高强度钢材的使用刻不容缓。它不仅可以满足单角钢的强度设计要求,避免采用组合截面,还可以降低塔体的自重和施工难度。本文是在本课题组对Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件试验研究的基础之上完成的。本次用于试验的试件共16组,每组3根截面尺寸相同的试件,一共48根试件。本次试验试件共有四种长细比,分别为：30、45、60和80；其截面形式分别为：L125×10、L140×12、L160×10和L160×12。在对试验做了分析后,使用有限元软件ANSYS对试验构件进行了仿真分析。通过与试验结果的对比分析,验证了有限元分析的适用性和正确性。在此基础上进行了一系列的参数分析,考察了初始几何缺陷、弹性模量、连接板厚度及长细比等因素对Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件的影响,提出了设计建议。然后,用有限元软件ANSYS对两种截面角钢在不同长细比下的极限承载力进行了分析(其宽厚比均未超过ASCE10-97规定限值)。最后,通过对试验数据和有限元结果的分析并与ASCE10-97规范公式计算结果对比,提出了对ASCE10-97规范和我国DL／T5154-2002规定关于等边角钢一端偏心受压构件长细比公式的修正建议。研究表明：在实际工程中,对中小长细比构件的初弯曲限值可以规定为不超过L／250。但对于大长细比构件,应该使其限值不超过L／1000。当连接板厚度与角钢肢宽比值不超过0.2时,板厚对承载力产生的影响不大,超过0.2时,影响显著增加。连接板非连接处长度、弹性模量及残余应力对构件承载力影响很小。《美国输电铁塔设计导则》(ASCE10-97)对于宽厚比未超过限值构件和宽厚比超限构件的计算都不是很理想,对大长细比构件的计算则显得过于保守。