摘要：柔性法兰是一种盘面平整、易于加工的钢管连接形式。但是,由于法兰主管与法兰盘间未设置加劲肋,法兰节点的刚度相对较小,盘面会发生翘起变形。基于此变形特点,开展了柔性法兰轴拉承载力试验及非线性有限元模拟分析,考察柔性法兰的轴拉承载力特性,重点研究柔性法兰盘面变形特性及应变发展规律。研究结果表明:轴拉作用下法兰主管与法兰盘连接焊缝处存在应力集中现象且试验中也在此焊缝处被拉裂;法兰盘下侧受拉,上侧受压,法兰盘根部张开,盘面中部应变发展最快。基于试验及模拟分析结果,柔性法兰连接螺栓处于拉弯复合受力状态,螺栓受力修正系数m值略小于规范值;法兰盘相对转角计算公式可用于柔性法兰连接设计。

摘要：输电线路钢管塔中钢管在底法兰连接处存在刚度削弱现象,而现行相关规范底法兰节点的设计基于强度理论,并未考虑节点的连接刚度。通过25组刚性底法兰的轴拉受力分析,研究底法兰的受力特性和连接刚度,考查底法兰板厚度、内外边距、加劲肋厚度和高度以及螺栓规格和数量对底法兰受力特性和连接刚度的影响规律。研究结果表明:在一定范围内,增加法兰板厚、内边距、加劲肋厚度和高度可以有效地提高底法兰的抗弯刚度;超出此范围,法兰板厚的变化对抗弯刚度影响不大;低于此范围时,法兰板厚的减小会较大程度地降低其抗弯刚度;外边距对抗弯刚度的影响较小。

摘要：塔身高、横担超长及刚度不均匀是±1 100 k V特高压直流输电线铁塔的显著特征,与普通高压输电塔相比,其"头重脚轻"现象更为严重,风荷载的作用效应及风振响应更加复杂。通过运用Davenport风速功率谱模拟大气边界层的脉动风速,并考虑风荷载的空间相关特性,模拟分析B类场地43 m/s基本风速下该输电塔的风荷载时程;开展该铁塔风致响应的数值分析,研究其风振特点、顺风向风振系数计算方法及沿高度变化规律。基于风振响应分析可知:±1 100 k V特高压铁塔的风振系数沿高度并呈成线性分布,即在横担附近存在较大突变,与现有计算理论不相符;由于风振系数相关规范值忽略结构物外形、质量沿高度不均匀变化的影响,未能准确反映整塔风振系数沿高度的变化规律,且偏于不安全。

摘要：国外线路工程按照ASCE 10-97设计,EPRI及SERC铁塔测试中心发现用该规范设计的铁塔失效概率为23%;而按照国标杆塔规范设计的输电塔经济指标过高。因此,有必要开展单角钢的轴压承载力试验,进一步提出合理的单角钢承载力设计方法。本文选取18根单角钢进行轴压承载力试验及有限元分析,考虑所用刀铰装置的有效计算长度系数,确定单角钢的轴压稳定承载力。随后,提出一个综合考虑长细比和宽厚比的轴压稳定承载力计算公式,并验证了其适用性,为国外线路工程杆塔设计提供可靠的依据。

摘要：柔性法兰通过内外两条环向角焊缝与钢管连接。相关技术规范规定了轴拉、偏拉下柔性法兰的承载力计算公式,但未考虑到柔性法兰角焊缝受力的复杂性。开展柔性法兰的轴拉承载力试验研究和相应试件的有限元模拟,考察柔性法兰的轴拉承载力特性,重点研究柔性法兰内外环向角焊缝的受力机理及轴力分担比例。研究表明,轴拉力作用下外焊缝与主管连接处存在较大应力集中;外焊缝为柔性法兰的主要传力焊缝,而内焊缝在传力的同时有效保证了法兰节点的安全稳定;轴拉受力时外焊缝与内焊缝应力比在2.0以上,设计及加工时应特别注意外焊缝的计算及焊接质量,而内焊缝焊脚尺寸可以是外焊缝焊脚尺寸的60%~100%,该研究成果可为柔性法兰及其焊缝设计加工提供参考。

摘要：柔性法兰节点通过内外两道角焊缝传力,具有安装快捷、加工简单且省材省时等特点。对柔性法兰进行受弯承载力试验,并对相应法兰进行有限元模拟分析,考察柔性法兰的受弯承载力特性,重点研究柔性法兰内外环向角焊缝的受力机理和分担比例。研究结果表明,纯弯作用下柔性法兰受拉侧外焊缝与主管连接处存在较大应力集中,受拉侧外焊缝为主要的传力焊缝,而内焊缝在保证柔性法兰节点安全稳定的前提下提供第二道传力机构;纯弯受力时柔性法兰受拉侧外焊缝与内焊缝受力分担比例比在3.6以上,设计及加工时应特别注意外焊缝的应力及质量,建议适当减小内焊缝焊脚尺寸至外焊缝的2/3,使法兰焊缝构造更加合理,该研究成果可为柔性法兰及其焊缝设计加工提供参考。

摘要：对平行轴布置承压构件的塔架进行试验研究,开展平行轴受力构件与其支撑横材刚度比对承载力影响规律的分析研究。结果表明:对平行轴布置承压构件而言,杆件承载能力受端部支撑的影响,但随着长细比的增大,端部支撑的影响逐渐减小;平行轴布置的K型节点斜材承载能力与横材和斜材的线刚度比有关,随着横材与斜材线刚度比的增大,斜材稳定承载力变化逐渐趋于平稳;现行相关规范缺少对平行轴布置的K型节点斜材设计方法的相关规定,在此基础上提出了平行轴布置承压构件稳定承载力计算方法,与试验结果吻合较好,计算方法合理。

摘要：柔性法兰节点通过内外两道角焊缝传力,具有安装快捷、加工简单且省材省时等特点,以柔性法兰的法兰板厚、连接螺栓的内外边距比、预紧力以及轴拉力的偏心距大小为参数,建立柔性法兰节点的非线性有限元模型,分析不同参数下柔性法兰的承载力特性以及螺栓受力特点、应力分布及发展。结果表明:法兰板厚度和螺栓边距比对法兰偏心受拉承载力和最大受力螺栓轴力作用影响较大,其他因素影响较小。最后,研究并提出柔性法兰偏心受拉承载力计算理论,相对轴心受拉时柔性法兰连接螺栓受力修正系数应适当增大,建议修正系数m取为0.8。

摘要：柔性法兰通过内外两条环向角焊缝与钢管连接,相关技术规范规定了轴压、偏压下柔性法兰的承载力计算公式,但未给出对内外角焊缝受力性能及设计方法的规定。本文开展了柔性法兰的轴压承载力试验研究和相应法兰的有限元模拟,考察了柔性法兰的轴压承载力特性,重点研究了柔性法兰内外环向角焊缝的受力机理及轴力分担比例。轴压作用下法兰节点的破坏形态均为钢管截面的破坏(强度破坏),截面发生明显的局部鼓曲;外焊缝为柔性法兰的主要传力焊缝,而内焊缝在保证柔性法兰节点安全稳定的前提下提供第二道传力机构;轴压受力时,外焊缝主管与内焊缝主管应力比为4.0,设计及加工时应特别注意外焊缝的计算及质量,而内焊缝焊脚尺寸可以是外焊缝焊脚尺寸的60%～100%,该研究成果可为柔性法兰及其焊缝设计加工提供参考。