中欧规范关于角钢输电塔轴心压杆稳定计算的对比

冷弯不等边角钢在输电铁塔等一些特殊构件中有较好的应用前景。然而,现行《钢结构设计规范》(gb50017—2002)、《冷弯薄壁型钢技术规范(》gb50018—2002)及《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(dl/t5154—2002)没有明确给出冷弯不等边角钢的设计计算方法,影响了冷弯不等边角钢的推广应用。文章结合型钢稳定理论和有限元数值模拟分析,研究了冷弯不等边角钢在轴心受压条件下的稳定性和弯扭屈曲承载力,给出了冷弯不等边角钢轴心受压杆的稳定系数公式,可供设计参考。

稳定问题是输电铁塔中一个极其重要的问题,以输电铁塔轴心受压构件的稳定系数为研究对象,对美国铁塔设计导则asce10-97、英国铁塔设计规范bs8100-3及欧洲45kv以上架空输电线路设计规范en50431-1中关于轴心受压构件的稳定系数规定进行了介绍,并与中国架空输电线路杆塔结构设计技术规定的稳定系数dl/t5154进行对比分析。结果表明:asce10-97关于轴心受压构件稳定系数没有考虑截面分类的影响,而dl/t5154、bs8100-3、en50431-1考虑了截面分类对稳定系数曲线的影响;对于输电铁塔热轧角钢主材的稳定系数,asce10-97的大于dl/t5154、bs8100-3及en50431-1的稳定系数,与dl/t5154的相当;对于冷弯钢管主材的稳定系数,asce10-97大于dl/t5154,bs8100-34和dl/t515相当,en50431-1最低。

以６４根单面螺栓连接的等边单角钢压杆稳定试验资料为主要依据，结合国内外钢结构规范和有关技术规定中计算其压杆承载力的计算结果，运用最小二乘法数据统计原理，推导出等边单角钢压杆稳定性的简便验算方法。

目的研究蜂窝构件稳定承载性能,为国家制定对蜂窝构件设计应用相关规范提供理论参考.方法以现有整体稳定计算理论为基础,结合蜂窝构件的受力机理和界面特性,对蜂窝构件轴心受压绕强轴整体稳定进行分析并采用基于试验的有限元分析方法进行数值分析加以验证.结果当有效截面积取毛截面时,三种开孔形式的蜂窝式轴压构件的临界力理论值与特征值屈曲分析得出的临界力的比较分析,误差均在5%以内,用换算长细比的方法来考虑蜂窝孔对构件剪切变形的影响是有效的.结论应用基于试验的方法建立有限元模型对蜂窝式构件轴心受压整体稳定的计算分析取得了良好的效果.

2000kg 500kg500kg 3800kg g3 500kg m 停车库的受力分析计算 一、停车状态如下图所示 二、分析立柱受力并校核 已知：立柱截面为环形，令钢管厚度﹩=(d-d)/2为20mm即d-d=0.02,材料选为45#， 屈服强度s355mpa,安全系数n取为1.5，弹性模量取为210gpa，泊松比取为0.26。 解：简化模型如图1所示,显然 mx>my,故按照mx情况进行校 核。板自重m1=500kg，小车 自重为m2=2000kg。分析立柱 受力知其受压力和弯矩（包含风 载）， 故：需校核其强度 即， 1、起升载荷q的确定 起升载荷包括允许起升的最 大汽车重量、以及载车板，因起 升高度＜50米，故钢丝绳质量不计。 因起升速度rv0.2m/s,故起升载荷动载系数205.1min 故，2221mgmq

高杆灯压杆稳定的探讨

以单面螺栓连接的等边单角钢压杆稳定试验资料为依据,利用大型有限元程序ansys建立了无中间支撑输电塔受压斜材的实体有限元模型,通过弧长法计算其极限荷载值,比较试验结果和有限元计算值后发现误差较小,说明该有限元模型可以满足工程上的应用。通过该模型计算了23组不同长细比的杆件,这组杆件拓宽了试验的长细比范围,并根据计算结果,运用最小二乘法数据统计原理,给出了适用于较大长细比范围的修正长细比公式。

以输电铁塔十字组合双角钢构件为研究对象,对美国《输电铁塔设计导则》(asce10)、英国《铁塔设计规范》(bs8100)、欧洲《45kv以上交流架空输电线路设计规范》(en50431)中关于十字组合双角钢轴心受压构件稳定承载力计算方法进行了介绍,并与我国《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(dl/t5154)及《钢结构设计规范》(gb50017)进行对比分析。结果表明:对于十字组合双角钢构件稳定性,gb50017和asce10同时考虑扭转屈曲和弯曲屈曲,dl/t5154,en50431,bs8100仅考虑弯曲屈曲;对于十字组合双角钢构件弯曲长细比,dl/t5154按实腹式构件计算两个轴的弯曲长细比,bs8100和en50431对于虚轴采用换算长细比进行计算;对于输电铁塔十字组合双角钢构件的轴压稳定抗力,bs8100和en50431计算结果接近,且大于dl/t5154计算结果,asce10计算结果大于gb50017。

在特高压线路的铁塔设计中,对铁塔主材提出了采用q420及q460超高强热轧等边角钢的建议,在设计计算中,不论采用我国现行《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》,还是美国ansi/asce10-97导则,均会遇到一个w/t,即角钢肢宽与厚度之比的问题。文章就此问题,对设计理念及方法提出推析与建议的设计计算方法,以求超高强钢材能早日应用于线路铁塔之中。

为了解干字形角钢输电塔在地震作用下的特点和规律,以某大跨度输电塔为实际工程背景,基于空间梁单元建立了输电塔的力学模型,并选取典型地震波进行计算分析,观察输电塔4条塔腿相同位置主材杆件的轴应力峰值响应和塔顶位移响应。研究表明:输电塔4个塔腿主材杆件的轴应力响应,在不同方向地震波作用下存在较大的差别,而塔顶基本相同。

高强度钢材逐步开始在钢结构实际工程中得到应用,其中包括大型输电铁塔中q420高强角钢的应用。但目前针对此类钢材轴压杆的稳定性能研究还很少,其中一个很重要的原因在于对构件初始缺陷(主要是残余应力)的研究非常匮乏。本文采用分割法对q420高强等边角钢的纵向残余应力进行了试验量测,试验对象包括5种截面尺寸共计15个试件。基于试验结果,本文分析了q420高强等边角钢残余应力的分布特点和数值大小,并与国内外普通强度角钢的残余应力试验结果和规范采用的残余应力分布模型进行了对比,结果表明,残余应力分布形式和绝对数值大小与钢材强度没有直接关系,但截面板件的宽厚比则会影响残余应力的大小。最后,本文提出了适用于q420高强等边角钢的较为准确和安全的残余应力分布模型和计算公式。这为进一步研究该类钢材截面的轴压构件稳定性能提供了前提条件。

该文针对高强度等边角钢的局部稳定受力性能,对q420热轧等边角钢短柱进行了轴心受压试验。根据试验结果,该文对角钢肢的弹性嵌固系数的取值进行了研究,并与我国、美国和欧洲钢结构设计规范的相应设计方法和计算公式进行了对比分析。结果表明:我国钢结构设计规范对于角钢肢的弹性嵌固系数的取值是合理的;美国和欧洲钢结构设计规范的计算结果较为接近,且均低于试验结果,其设计方法安全合理。

《工程力学》压杆稳定3.

工程力学(经典)第十六章压杆稳定

工程力学-压杆稳定3

国内大型输电铁塔中已逐步采用q420高强度角钢。为研究此类高强度等边角钢轴压杆的整体稳定性能,进行了轴压静力试验研究,试验包括60个试件,截面类型选取了在所有热轧角钢截面中板件宽厚比最大的5种。基于试验结果,研究了q420高强度等边角钢轴心受压柱的失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数,并与现行钢结构设计规范的柱曲线进行了对比,同时分析了板件宽厚比超限对q420高强度等边角钢轴压柱失稳破坏形态和稳定承载力的影响。结果表明:该类构件以弯扭失稳为主,根据试验实测得到的稳定系数明显高于现行钢结构设计规范所规定的等边角钢所在的b类截面柱曲线,甚至高于a类截面柱曲线。研究为后续的有限元计算和数值参数分析提供了重要的基础数据,为设计方法提供了参考建议。

对美国土木工程师协会asce《输电铁塔设计导则》(简称《美国导则》)与中国的《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(dl/t5154—2002)中热轧角钢宽厚比限值进行了探讨,并且比较了角钢局部屈曲失稳问题的不同方法得到的强度折减系数。通过六组不同长细比的等边角钢轴心受压试验,结果表明现行杆塔结构设计中采用dl/t5154—2002标准计算方法得到的等边角钢强度折减系数是偏保守的。在借助有限元分析结果并结合我国的《钢结构设计规定》(gb50017—2003)和《美国导则》的基础上,对《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》中等边角钢的强度折减系数提出了修正建议。

压杆的稳定设计计算——与强度条件一样，稳定性条件可用于稳定性计算，即：　　稳定性校核、杆的几何尺寸设计　　确定许用载荷、选材料等等。　　

以通用设计中的110kv输电塔为计算模型,研究了将玻璃钢材料应用于输电塔上能满足结构稳定性的构件布置形式,采用特征值屈曲分析对风荷载作用下不同塔腿和塔身形式的输电塔进行了有限元计算。结果表明,主材用角钢、其他构件用玻璃钢的输电塔结构和改变塔腿形式或再进一步将塔身下半部改为具有水平材的双腹杆形式均能满足结构稳定性要求。

压杆的稳定——研究对象：　　受压杆或柱　　强度：　　s>s屈服　　s>s破坏　　问题：除强度失效外，还有没有其它形式的失效？

此文结合５００ｋｖ铁塔试验中发生过多次个别斜材过早损坏，达不到设计预期的承载能力的情况，分析、研究受平行轴控制失稳的铁塔斜材的选材方法，发现美国ａｓｃｅ中的《输电线及铁塔设计导则》和我国现行的《架空送电线路杆塔结构计算技术规定》ｓｄｇｊ９４—９０所推荐的这类杆件的设计公式均未反映实际情况，有待研究改进；建议目前暂按国家现行的《钢结构设计规范》ｇｂｊ１７—８８所推荐的公式设计这类杆件，以期提高我国铁塔设计的安全可靠率。

材料力学09第九章压杆稳定