【技术实现步骤摘要】
一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法
[0001]本专利技术属于结构设计领域，具体涉及一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法。
技术介绍
[0002]随着电网大发展，同塔双回甚至同塔多回线路日益增多，使得铁塔越来越高，荷载越来越大。钢管塔因其具有良好的力学性能和显著的经济优势在我国特高压和大跨越输电线路中得到了广泛应用。
[0003]为了方便施工，钢管塔节点普遍采用插板连接，国内外对钢管塔管板节点的研究主要集中在两环板节点极限承载力方面，对横担与塔身的连接节点研究较少，现有的设计理论尚不完善。横担和塔身连接节点作为钢管塔的关键受力部位，来自不同方向的构件在此交汇，受力状态复杂多变，局部稳定性问题非常突出。为了防止节点发生局部变形失稳，使其具有良好的变形和承载性能，实际工程中已采用了环形加劲板(下文简称环板)改善节点的受力性能。横担下平面与塔身连接部位常采用五环板节点，在进行节点设计时，需要确定各个环板的作用力，然而，国内现行规范仅给出了两环板、三环板和四环板节点环板作用力的计算方法，对于五环板节点环板作...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据作用于五环板节点上的外载荷以及外载荷作用于五环板节点的位置和角度，计算作用在五环板节点上的等效弯矩和集中作用力；S2，基于五环板节点的受力特点将五环板节点简化为刚梁
‑
弹簧支座力学模型，预设五环板节点布置形式，并将五个环板分别命名为环板1、环板2、环板3、环板4和环板5，分别计算每个环板对应力学模型上弹簧支座刚度；S3，基于五环板节点五个环板的设置位置，对获取的五个环板对应力学模型上五个弹簧支座刚度k1、k2、k3、k4和k5进行修正，计算得到修正后五个弹簧支座刚度k
Z1
、k
Z2
、k
Z3
、k
Z4
和k
Z5
：k
Z1
＝y1k1＝(1
‑
δ2)k1k
Z2
＝y2k2＝k2，y2＝1k
Z4
＝y4k4＝k4，y4＝1k
Z5
＝y5k5＝(1
‑
δ4)k5式中：中：中：中：其中，B为节点板长度，mm；t
g
为节点板厚度，mm；H为节点板高度，mm；d2为第二环板位置，mm；d3为第三环板位置，mm；d4为第四环板位置，mm；S4，根据修正后的五个弹簧支座刚度k
Z1
、k
Z2
、k
Z3
、k
Z4
和k
Z5
分别计算得到五个弹簧支座变形量；S5，将每个环板对应的力学模型上修正后的弹簧支座刚度和其自身的弹簧支座变形量相乘即可得到该环板的反向作用力大小。2.根据权利要求1所述的一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法，其特征在于，作用于五环板节点上的外载荷为F1、F2、F3，外荷载F1、F2、F3作用于五环板节点上的位置分别为e1，e2、e3，外荷载F1、F2、F3作用在其各自位置对应的角度分别为θ1，θ2、θ3，计算作用在五环板节点上的等效弯矩M和集中作用力P：M＝F1sinθ1×
e1+F2sinθ2×
e2+F3sinθ3×
e3；P＝F1sinθ1+F2sinθ2+F3sinθ3。
3.根据权利要求1所述的一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法，其特征在于，作用于五环板节点上的集中作用力为拉力或者压力。4.根据权利要求2所述的一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法，其特征在于，环板等效的弹簧支座刚度计算公式为：式中：E—钢材的弹性模量；G—钢材的剪切模量，取J
Z
—截面惯性矩；B
e
—钢管的有效宽度，取r—计算系数，D—主管外径；t
m
—主管壁厚；R—环板高度；t
r
—环板厚度；ψ—钢管有效宽度修正系数，ψ＝1
‑
1.07e
‑
αβ
；α、β均为计算系数，取α＝0.073(t
r
/t
m
)
0.23
，β＝(R/t
m
)
1.03
；y0—截面中性轴高度，R'—截面中性轴到圆环中心的距离，A—截面毛截面面积，取A＝B
e
t
m
+Rt
r
；ξ—截面剪应力不均匀系数，取
χ—计算系数，取5.根据权利要求4所述的一种输电钢管塔用五环板节点环板作用力计算方法，其特征在于，根据修正后的弹簧支座刚度k
Z1
、k
Z2
、k
Z3
、k
Z4
和k
Z5
，计算第一环板对应的弹簧支座变形量b
Z1
：式中：s
15
＝k
Z1
+(1
‑
c2)k
Z2
+(1
‑
c3)k
Z3
+(1
‑
c4)k
Z4
s
25
＝c2(1
‑
c2)k
Z2
+c3(1
...
【专利技术属性】
技术研发人员：卫思彤，孙清，王虎长，王学明，袁俊，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。