Q460高强钢管径厚比限值试验研究

当钢管的径厚比超过一定限值时,钢管构件受压时局部屈曲先于整体稳定破坏,使构件不能全面积承载,从而会加速构件整体失稳而丧失承载能力。输电线路中对于大径厚比钢管使用的限制主要以径厚比限值来实现。通过国内外规范对比、18组钢管构件轴心受压试验和理论分析相结合的方法,研究分析了Q460钢管径厚比及其长细比与钢管承载力的内在关系,并得到Q460钢管径厚比限值,该限值的试验验证对目前输电线路钢管塔设计具有指导意义。

镀锌对Q460高强钢管轴压承载力影响的试验研究

随着输电线路电压等级的不断提高,杆塔结构荷载越来越大,高强钢以其强度高等特点在特高压输电钢管塔中得到了较为广泛的应用。然而,目前国内对Q460高强钢管承载力特性的相关研究较为匮乏,更没有涉及到镀锌Q460高强钢管。针对12组不镀锌Q460高强钢管及6组镀锌Q460高强钢管试件开展轴压试验,研究Q460高强钢管的承载力及变形特性,分析镀锌对高强钢承载力特性的影响规律。结果表明:Q460高强钢管的承载力比我国相关规范中对应设计值高20%以上;镀锌对钢管的稳定承载力有明显的提高作用。

Q460高强钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能

本文以研究Q460高强钢管自密实混凝土短柱轴压力学性能为目的,通过开展6组短柱轴压试验并结合有限元软件ANSYS进行数值模拟分析,探讨核心混凝土强度对钢管自密实混凝土短柱轴压承载力、破坏模式、套箍效应等力学性能的影响规律。研究表明由于采用高强钢管,试件均呈现明显的腰鼓型失效模式;相比普通钢管混凝土柱,钢管自密实混凝土柱具有更好的承载能力,且其承载力与自密实混凝土强度成正比。基于现有规程并结合试验及有限元分析结果,修正了钢管混凝土组合强度公式,为钢管自密实混凝土构件设计提供参考。

无环向加劲肋Q460高强钢管T形插板节点抗压承载力特性及计算理论

针对无环向加劲肋Q460高强钢管T形插板节点在局部压力荷载作用下的受力性能开展了非线性有限元分析,研究了主管径厚比和节点板尺寸不同参数下钢管插板节点的承载力特性及其影响规律。同时,以圆环-母线梁模型为基础,采用塑性绞线计算理论分析了T形插板节点的抗压承载力特性及其合理参数取值,承载力理论值与模拟分析结果吻合较好。最后,基于日本钢管塔制作基准的计算方法和钢管节点承载力模拟结果,开展了T形插板节点极限承载力的计算理论研究,提出了计算无环向加劲肋Q460高强钢管T形插板节点抗压承载力的修正公式,研究成果可供钢管塔设计参考应用。

Q460高强钢管-工字钢梁节点承载力试验及分析

通过Q460高强圆钢管-工字钢梁节点承载力试验,研究环向节点板宽度、主管轴压力对钢管节点承载力、破坏模式的影响。试验表明:该新型钢管节点具有良好的延性,增大节点板宽度可以有效增大节点承载力;钢管节点的破坏模式为环向节点板与节点区主管发生局部屈曲。建立平面钢管节点的非线性有限元分析模型,分析得到钢管节点的承载力与试验结果吻合较好;进行了Q460圆钢管-工字钢节点承载力的理论分析,承载力试验值比理论计算值大,承载力计算理论偏于安全,可以满足工程设计的需要。基于试验和有限元模拟分析,建议该新型钢管节点的节点板宽度取大于等于5.0倍节点板板厚。

Q460高强钢管在输电工程中的应用研究

随着电力走廊日益狭窄,导致塔型向多回路、大荷载发展,高强钢的应用迫在眉睫。本文依托某500 kV工程,针对高风速、多回路等条件,从国内外应用、材质、结构布置、真型试验、工程措施等多方面,进行塔型分析比较。结果表明:采用Q460高强钢管,能有效减轻塔重;塔身刚度好、挠度小;试验塔强度和构造措施均符合设计要求,并有一定的安全储备。因此,在大荷载条件下,应用Q460高强钢管具有明显的经济效益和社会效益。

Q460钢级高强结构管产品开发

根据标准采用碳锰钢加入微量细化晶粒元素,用淬火加回火热处理方式进行生产。批量化生产结果表明,力学性能可以满足要求,并且有很好的韧性表现。在淬火加回火热处理后钢管的屈服强度不小于500 MPa,抗拉强度不小于620 MPa,纵向伸长率不小于20%,-20℃下的平均纵向冲击值不小于180 J,性能满足客户要求;控制碳当量小于0.44,保证后续焊接性能。

Q460高强钢管在500kV练塘—泗泾输电线路工程中的应用

介绍了国内外输电钢管塔应用高强度钢管的现状。阐述了Q460高强钢在输电线路中应用的经济性。重点阐述了上海地区500 kV练塘变—泗泾变线路工程中Q460高强度钢材设计、制作工艺的特点。

特高压Q460钢管塔低温特性研究

利用扫描电镜、力学性能测试和夏比冲击等测试方法,研究了不同规格、不同质量等级的Q460钢管塔在不同温度下的力学性能、冲击韧性和断口形貌,评价了规格对不同质量等级Q460钢管的韧脆转变温度影响,研究了不同质量等级Q460钢管的低温特性。研究结果表明:Q460D钢管带状组织明显减少,其组织均匀性好于Q460C钢管。Q460D的强度(屈服强度和抗拉强度)波动范围稍窄于Q460C的范围,且不同规格的Q460D钢管的抗拉强度基本上保持一致。Q460C钢管在-40℃及以上时,其冲击功最低值在68 J以上;Q460D钢管在-60℃及以上,其冲击功最低值在163 J以上。