沿海地区输电铁塔抗风加固研究

为解决运行时间较长的输电铁塔运行时常发生大风倒塔事故的问题,以110 kV平闸甲、乙线双回路送电线路实际工程为背景,从对输电杆塔的防风校核和计算入手,建立有限元分析模型,对输电塔的薄弱位置进行分析。通过ANSYS软件模拟节点板建立实体模型,对输电塔和其节点进行数值分析,提出加固补强方法,从而提高了输电塔的抗灾能力,为沿海大风多发地区同类输电塔提高承载力提供参考。

基于联合仿真方法的铁路钢桁梁桥局部应力分析

针对移动列车引起的铁路钢桁梁桥局部应力问题,提出了基于Ansys-Matlab联合仿真的列车-桥梁耦合动力响应分析方法。根据多体动力学理论,采用Matlab软件建立具有二系悬挂的质量-弹簧-阻尼系统车辆动力学模型;采用有限元软件Ansys建立桥梁多尺度有限元模型;通过Matlab软件和Ansys软件之间的轮轨接触力传递,实现列车子系统和桥梁子系统的耦合振动分析。以广州麻涌铁路桥为例,通过现场试验数据验证了Ansys-Matlab联合仿真方法的准确性,并可有效求解车桥耦合振动引起的桥梁局部应力问题。基于该方法,分析了不同编组列车和不同车速条件下列车动力荷载对钢桁梁桥节点板的局部应力影响,结果表明:钢桁梁桥节点板与桁架斜杆连接处应力响应最大;车速对节点板的最大应力值响应影响不大,但不同车速引起的高应力幅的疲劳应力循环次数不同。

钢管塔架K型加肋节点的承载力分析

通过试验对1/4加肋K型钢管插板连接节点的极限承载力进行了研究,同时借助有限元分析了主管壁厚,环板宽度和厚度以及不同加肋方式对节点极限承载力的影响。在此基础上根据试验和有限元结果以及节点的破坏模式提出了适用于估算此类节点极限承载力的极限分析模型和建议公式。结果表明:加肋K型钢管插板连接节点的承载力受主管壁厚和环板宽度和厚度的影响较大,且分主管控制和环板控制2种情况来讨论。采用的四铰破坏机理和五铰破坏机理极限分析模型能较好的反映此类节点的受力性能。

钢管-节点板T形受弯连接韧性断裂及极限承载力分析

建立了钢管-节点板T形连接有限元模型,采用基于微观断裂机制的空穴扩张模型(VGM)对钢管-节点板T形受弯连接进行韧性断裂预测,预测的断裂位置及断裂荷载与试验结果基本一致,验证了空穴扩张模型的断裂判据.结合基于VGM的连续损伤模型,编制VUMAT用户子程序,对钢管-节点板T形受弯连接的韧性断裂扩展进行了数值模拟,确定连接的最终失效模式为冲剪作用导致的钢管管壁的撕裂破坏,该失效模式及其对应的极限承载力与试验结果相符.比较了钢管-节点板T形受弯连接发生过大塑性变形和冲剪破坏2种极限状态对应的极限承载力,结果表明所研究的钢管-节点板T形受弯连接的抗弯承载力由其变形极限状态控制.

干字型转角塔地线支架研究

基于某标准设计模块220 kV双回路转角干字型塔地线支架空间桁架模型和梁桁混合模型力学计算,对干字型地线支架进行研究,得出空间桁架模型上平面主材轴力偏小,下平面主材轴力偏大及地线挂点处主材弯矩作用不能忽略的结论。通过ANSYS数值模拟分析,认证了梁桁混合模型比空间桁架模型用于地线支架计算更加合理;地线挂点处节点板受弯、受轴力、受剪,易发生节点板破坏,目前,国内地线支架节点板设计通常仅满足《钢结构设计规范》(GB50017—2003)节点板设计的构造要求,因此节点板存在一定的安全隐患。

屈曲约束支撑混凝土框架节点板连接研究综述及展望

在屈曲约束支撑(Buckling-Restrained Brace,BRB)钢框架中,节点连接失效是影响其性能发挥的关键。结合BRB钢框架节点连接的失效原因以及混凝土框架自身特点,根据国内外最新研究成果,从三个方面对BRB混凝土框架中的节点板连接设计展开讨论并提出建议。首先节点板与梁柱交界面的荷载作用可分为BRB作用和框架作用,经研究分析推荐采用泛应力法计算BRB作用,采用等效支撑模型计算框架作用;其次采用Thornton方法、修正Thornton方法、Sheng等人和AISC规范建议设计公式来对比节点板受压承载力的计算,结果表明如何确定等效边界条件是研究重点;最后在现有规范条文的基础上,介绍了夹板式双面锚固节点、腹板开孔H型钢预埋件节点、预埋钢骨节点、预紧螺栓节点等研究成果和适用条件,研究表明在往复荷载下预埋件的拉剪复合受力性能是保证节点连接安全的关键。