钢管输电塔环形加肋节点承载力分析.pdf

第42卷第2期建筑结构Vol．42No．2
2012年2月BuildingStructureFeb．2012

钢管输电塔环形加肋节点承载力分析

白强1，曾德森1，舒爱强1，李正良2
(1中南电力设计院，武汉430071;2重庆大学土木工程学院，重庆400044)

［摘要］通过试验对1/4和1/2环形加肋钢管插板连接节点基于钢管控制的极限承载力进行了研究。在此基础
上，根据能量理论和虚功原理，提出了适用于估算此类节点极限承载力的分析模型，用数值分析方法得出了节点极
限承载力，并与试验结果、有限元和AIJ计算结果进行了比较，证明该理论分析模型的适用性较好。
［关键词］环形加肋;钢管节点;屈服线模型;极限承载力;虚功原理
中图分类号:TU392.3文献标识码:A文章编号:1002-848X(2012)02-0103-04

Analysisonstrengthoftube-gussetjointsinsteeltubulartowerwithannularribbedplate
BaiQiang1，ZengDesen1，ShuAiqiang1，LiZhengliang2
(1CentralSouthernChinaElectricPowerDesignInstitute，Wuhan430071，China;
2DepartmentofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)
Abstract:Experimentalstudywasperformedtoinvestigatethebehaviorandstrengthoftube-gussetjointswith1/4and1/2
annularribbedplate．Basedonenergytheoryandvirtualworkprinciple，analysismodelforcalculatingtheultimatebearing
capacityoftube-gussetjointswasputforward，ultimatebearingcapacityoftube-gussetjointswasobtainedthrough
numericalmethod．Comparedthestrengthofjointwhichobtainedaccordingtoabovemodelwiththeresultsofexperiment，
FEMandAIJ，itisprovedthatthecalculationmethodmodelhasthetheoreticalandpracticalsignificancefordesign．
Keywords:annularribbedplate;steeltubularjoint;yieldlinemodel;ultimatebearingcapacity;virtualworkprinciple

0引言工程设计提供一定的理论参考依据。
输电铁塔的节点构造是铁塔设计的重要环节。1试验研究
钢管输电塔结构最主要的构件是主材，所有腹杆和1.1试验样本点的选取
斜杆上的力最终都要传递到主材上，即空间桁架结试验分别选取主管219×6，168×5，102×
构中的弦杆上。一旦超过节点极限承载力，导致传4三种规格的钢管，长度均为1.5m，分1/4环形加
力路径改变或中断，就可能引起整个塔的失效。日强板、1/2环形加强板两种情况，其中219×6钢管
本早在20世纪80年代就在钢管塔节点构造方面作的材质为Q345，其余的材质为Q235。加载方式为
了较深入的研究工作，并形成了一整套节点设计的与主管连接的千斤顶向下压，与节点板连接的千斤

［1-3］顶向上拉进行逐级同步加载当主管轴力
方法。目前，我国在设计钢管塔时也较多地借。N/Ny≤
时，停止对主管加载与节点板连接的千斤顶继
鉴日本的方法。但由于钢材型号、性能、设计体系方0.2。
面两国有较大的差别，完全照搬日本的做法是不科续向上拉，直到节点发生破坏为止。钢管节点极限承
载力的测试通常是通过对关键点荷载及位移的分级
学的。文［4］～［15］采用屈服线模型对钢管节点的
极限承载力进行了简化理论分析，其计算结果与试记录曲线来识别的。本文在节点板与钢管交接处以
及环板上都布置了应变片，通过对荷载位移及荷载
验结果较为吻合，但都是对无加肋的情况。对有加--
应变曲线综合评估来获取节点的极限承载力试件
强肋的钢管节点国内没有相应的设计验算方法。。
参数见表，每种节点数量均为加载装置见图
节点的破坏起因主要有以下两种:1)当钢管壁13。1。
厚较薄时，外力达到一定程度，节点板两端的钢管首1.2试验结果
试件破坏