輸電線路鋼管塔小角度K形節(jié)點承載力研究
李茂華，邢海軍，胡曉光，高淵
- 摘 要
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李茂華，邢海軍，胡曉光，高淵（中國電力科學研究院， 北京 100192）［摘要］現(xiàn)有的K形節(jié)點試驗數(shù)據(jù)及我國《鋼結構設計規(guī)范》(GB 50017—2003)的計算公式均是在主管與支管的夾角大于等于30°的情況下給出的。對于輸電線路鋼管塔而言，受電氣間隙或線路走廊的影響，主管與支管的夾角有時會小于30°。通過試驗及有限元分析得出，K形節(jié)點極限承載力應取支管軸力極值和主管壁塑性變形達到主管直徑的2%兩種狀態(tài)中先期到達者所對應的支管軸力?，F(xiàn)行設計計算方法對夾角小于18°的K形節(jié)點以及偏心連接的K形節(jié)點是不安全的，建議輸電線路鋼管塔設計時應盡量滿足主管與支管之間夾角不小于20°。［關鍵詞］輸電線路；鋼管塔；K形節(jié)點；試驗；有限元法中圖分類號：TU392.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-848X(2013)05-0048-06Research on load-carrying capacity of smaller angle K-joints for power transmission steel tubular towerLi Maohua, Xing Haijun, Hu Xiaoguang, Gao Yuan(China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China)Abstract: The current K-joints test data and calculation formula in Code for design of steel structure (GB 50017—2003) were given under condition that angle between the main pipe and the branch pipe no less than 30°. Due to the influence of electric gap or line corridor, the angle between the main pipe and the branch pipe may be less than 30° for the power transmission steel tubular tower. The results of test and finite element analysis show that the K-joints limit load shall take the less load of branch pipe axial limit force and the branch pipe axial force correspond to plastic deformation of main pipe wall which reaches 2% diameter of the main pipe. The current design and calculation method were not safe for K-joints with small angle (less than 18°) and K-joints with eccentric connection. It is recommend that the angle between the main pipe and the branch pipe should not less than 20° in design of power transmission steel tubular tower.Keywords: power transmission line; steel tubular tower; K-joint; test; finite element method參考文獻［1］楊建平．架空輸電線路鋼管塔結構［M］．北京：中國電力出版社，2011．［2］孫竹森，程永鋒，張強，等．輸電線路鋼管塔的推廣與應用［J］．電網(wǎng)技術，2010，34 (6)：186-192．［3］陳以一，陳楊驥．鋼管結構相貫節(jié)點的研究現(xiàn)狀［J］．建筑結構，2002，32(7)：52-55,31．［4］黃文金，陳寶春．支管拉力作用下鋼管K形節(jié)點承載力計算方法探討［J］．建筑結構，2010，40 (2)：52-55．［5］張國軍，王樹，王耀峰，等．弦桿受壓大直徑空間相貫節(jié)點足尺模型試驗與設計研究［J］．建筑結構，2010，40(12)：10-18．［6］《鋼結構設計規(guī)范》編制組．《鋼結構設計規(guī)范》專題指南［M］．北京：中國計劃出版社，2003．［7］廖宗高，張克寶．關于輸電鋼管塔設計有關問題的探討 ［J］．電力勘測設計,2009,8(4):55-58.［8］應建國，葉尹．大跨越輸電線路鋼管塔結點分析［J］．電力建設，2003，24 (9)：3032．［9］劉建平，郭彥林，陳國棟．圓管相貫節(jié)點極限承載力有限元分析［J］．建筑結構，2002，32(7)：56-59．［10］YURA J A，HOWELL L E，FRANK K H．Ultimate load tests on tubular connections［R］．Civil Engineering Structural Research Laboratory，University of Texas，Report No.78-1, 1978．［11］陳以一，陳楊驥，詹?。畧A鋼管空間相貫節(jié)點的實驗研究［J］．土木工程學報，2003，36 (8)：24-30．［12］王偉, 陳以一．圓鋼管相貫節(jié)點局部剛度的參數(shù)公式［J］．同濟大學學報，2003，31(5)：515-519．［13］WANG B，HU N，KUROBANE Y, et al．Damage criterion and assessment approach to tubular joints［J］．Engineering Structures, 2000(22):424-434.［14］舒興平，任森智．鋼管相貫節(jié)點焊接缺陷類型及對極限承載力的影響［J］．建筑結構，2006，36(1)：24-27．
