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《重庆大学》 2010年
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特高压输电塔结构稳定性理论及试验研究

史世伦  
【摘要】: 随着我国特高压工程的全面推进,传统强度的钢材已不满足特高压输电塔高度高、跨度大、荷载大的特点,广泛采用Q460等边角钢已经成为必然,而目前国内相关的理论和试验研究还很少,使得对其的使用缺乏足够的依据。另一方面,传统的输电塔设计方法均假定节点为理想铰接或刚接,不符合其半刚性连接的实际,可能造成输电塔结构的不安全。本文总结了已有的研究和设计资料,围绕Q460等边角钢在各种情况下的受力性能以及输电塔节点连接刚度对其中构件承载能力的影响,主要开展了以下几个方面的工作: ①采用逆算单元长度法,使用Fortran95语言编制计算程序,计算了输电塔结构中常用的63种规格的Q460等边角钢的柱子曲线,统计得出了可供设计直接采用的稳定系数表,并给出了简化的计算公式。 ②进行了5种长细比共15个Q460L125×10的等边角钢试件的轴心受压试验及相应的ANSYS分析,并与理论计算结果及相关规范进行了对比,评估了现行规范规定的合理性,并提出了设计建议。 ③进行了3种长细比共9个Q460L140×12等边角钢试件在单面螺栓连接情况下的试验研究及相应的ANSYS分析,同时,综合了其他相关试验的结果,提出了相应的设计方法和设计建议,将建议方法与相关规范规定的计算结果及试验结果进行了对比,验证了建议方法的合理性。 ④进行了6种长细比共18个Q460L125×8等边角钢试件的轴心受压试验及相应的ANSYS分析,分析了宽厚比过大引起的局部屈曲对Q460等边角钢压杆承载力的影响,并提出了此类构件的设计方法与相关计算公式,将建议方法与相关规范规定的计算结果及试验结果进行了对比,验证了建议方法的合理性。 ⑤采用Timoshenko的弹性稳定理论,将特高压输电塔中的斜材简化为中间受弹性支承的杆件,推导了考虑中间节点支承刚度的输电塔斜材计算长度系数的计算方法,并得出了简洁的计算公式,可直接应用于设计。 ⑥将半刚性连接的理论引入输电塔结构,应用经典的四弯矩方程并扩大其适用范围,在考虑端节点转动刚度影响的前提下,推导了计算输电塔斜材计算长度系数的方法,并采用数值计算方法计算出了输电塔斜材计算长度表及简化计算公式,定量评估了输电塔主斜材线刚度比及斜材线刚度与节点转动刚度之比对斜材计算长度取值的影响,
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU347

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【引证文献】
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1 魏鸣宇;邓洪洲;;Y形截面轴压构件的稳定承载力[J];建筑钢结构进展;2015年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 宁帅朋;;塔架单边连接角钢节点弯矩-转角曲线研究[A];《工业建筑》2016年增刊Ⅱ[C];2016年
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【参考文献】
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【共引文献】
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6 郭宏超;郝际平;简政;刘茂社;张天光;;Q460高强角钢极限承载力的试验研究[J];工业建筑;2014年01期
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10 沈国辉;陈震;郭勇;邢月龙;孙炳楠;;带加劲肋十字型钢管节点支管轴压的承载力研究[J];工程力学;2013年09期
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6 宋思敏;圆钢管轴心受压整体稳定承载力的理论与有限元分析[D];广州大学;2016年
7 欧阳效明;等边角钢两端偏心受压试验研究及有限元分析[D];广州大学;2016年
8 赵庆阳;KKX型圆钢管相贯节点承载力及刚度的研究[D];贵州大学;2016年
9 王开源;输电塔节点半刚性及角钢稳定承载力分析[D];哈尔滨工业大学;2016年
10 谢晨光;大肢宽高强等边角钢的稳定性研究[D];北京交通大学;2016年
【同被引文献】
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1 王彦博;李国强;陈素文;孙飞飞;;Q460高强钢焊接H形柱轴心受压极限承载力参数分析[J];建筑钢结构进展;2013年05期
2 郭勇;沈建国;应建国;;输电塔组合角钢构件稳定性分析[J];钢结构;2012年01期
3 施刚;刘钊;班慧勇;张勇;石永久;王元清;;高强度等边角钢轴心受压局部稳定的试验研究[J];工程力学;2011年07期
4 陈绍蕃;王先铁;;单角钢压杆的肢件宽厚比限值和超限杆的承载力[J];建筑结构学报;2010年09期
5 黄兰兰;李振宝;唐贞云;韩军科;李洪泉;;扭转屈曲对十字截面轴心压杆承载力的影响[J];电力建设;2010年06期
6 李峰;邓洪洲;唐国安;金晓华;;输电铁塔设计中角钢构件稳定计算问题的讨论[J];特种结构;2006年02期
7 陈绍蕃;T形截面压杆的腹板局部屈曲[J];钢结构;2001年02期
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1 刘占科;薄壁受压构件的畸变屈曲理论与试验研究[D];兰州大学;2015年
2 班慧勇;高强度钢材轴心受压构件整体稳定性能与设计方法研究[D];清华大学;2012年
3 曹现雷;Q460高强角钢受压构件稳定承载力研究[D];西安建筑科技大学;2010年
4 史世伦;特高压输电塔结构稳定性理论及试验研究[D];重庆大学;2010年
5 赵滇生;输电塔架结构的理论分析与受力性能研究[D];浙江大学;2003年
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2 罗晶;十字断面双组合角钢稳定性研究分析[D];南昌大学;2015年
3 刘超;基于ANSYS的半刚性连接特高压输电塔结构非线性分析[D];重庆大学;2015年
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6 张仁强;特高压超高铁塔的稳定性研究[D];东南大学;2015年
7 刘江松;自立式输变电铁塔稳定性分析与加固设计[D];合肥工业大学;2014年
8 张冰;台风作用下特高压输电铁塔动态响应分析[D];华北电力大学;2014年
9 熊敏;考虑半刚性节点的塔型井架结构有限元分析[D];东北石油大学;2013年
10 高赞;750kV变电构架结构型式优化研究[D];兰州大学;2013年
【二级引证文献】
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1 关建伟;输电塔不等边角钢交叉斜材稳定承载力研究[D];重庆大学;2018年
2 谭亚军;Q460GJ钢厚壁焊接箱形和H形截面残余应力试验研究[D];重庆大学;2018年
3 田相省;角钢塔构件几何尺寸检测及其信息管理系统开发[D];济南大学;2017年
4 牛延宏;强震作用下大跨越输电塔—线体系倒塌破坏试验研究[D];山东大学;2017年
5 王林;考虑三轴应力度和应变率效应的Q460GJ钢动力力学性能和断裂失效准则试验研究[D];重庆大学;2017年
6 张玥;Q690钢焊接H形截面梁整体稳定性能研究[D];重庆大学;2017年
7 祝茜;Q460GJ钢焊接H形中厚壁和厚壁截面残余应力研究[D];重庆大学;2017年
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9 刘鹏;Q460GJ钢焊接H形轴心受压构件的整体稳定性能研究[D];重庆大学;2017年
10 张迪;输电铁塔中螺栓连接滑移过程及影响因素研究[D];华北电力大学;2017年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王啸;方钢管相贯节点转动刚度性能研究[D];西安建筑科技大学;2005年
2 苑藜;方圆钢管相贯节点数值模拟试验分析[D];合肥工业大学;2003年
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2 张鹏;李宏男;宋钢兵;张卓群;霍林生;;基于H_∞范数的输电塔结构动力优化[J];计算力学学报;2015年05期
3 谭蓉;孙菊海;党康宁;岳啸;;超高输电塔结构设计安全性研究[J];电网与清洁能源;2013年12期
4 谭冬梅;秦文科;;基于统计的小波包分析的输电塔结构损伤预警[J];地震工程与工程振动;2010年04期
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9 雒亿平;曾明正;周小亮;言志信;;输电塔静力风载响应研究[J];科技通报;2017年11期
10 李峰;贾国庆;;新旧荷载规范中输电塔结构风荷载的计算和对比[J];四川建材;2014年01期
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1 殷志祥;冯超;;输电塔结构分灾抗冰设计方法初探[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年
2 菅明健;李勃;张都清;张广成;吴洪勋;;输电塔结构强度评定方法及应用的研究[A];第四届全国架空输电线路技术交流研讨会论文集[C];2013年
3 汪佳;雷旭;付兴;肖凯;李宏男;聂铭;谢文平;;考虑不确定性的输电塔结构抗风承载力分析[A];第27届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2018年
4 李康迪;杨毅;刘石;徐自力;郭天;;具有不确定材料参数的输电塔线随机有限元模型及风振响应研究[A];第十二届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2017年
5 丁静鹄;冯若强;;2E2-SZ2型角钢输电塔抗风可靠度研究[A];《工业建筑》2018年全国学术年会论文集(上册)[C];2018年
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中国博士学位论文全文数据库 前8条
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7 肖正直;特高压输电塔风振响应及等效风荷载研究[D];重庆大学;2009年
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1 王成;输电塔体系参数化建模及风致响应分析系统开发[D];华中科技大学;2017年
2 严梦麟;输电线路直线塔和基础耦合体系风振响应分析[D];重庆大学;2018年
3 于聪;台风荷载作用下输电塔线体系弹塑性失稳破坏研究[D];重庆大学;2018年
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10 熊国文;高压角钢输电塔抗风稳定性分析及其加固研究[D];广州大学;2018年
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