高强单角钢受压构件极限承载力的试验与理论研究

摘要

随着我国电力事业不断发展，输电铁塔逐渐向大型化过渡，所承受的荷载亦同时增大。当设计载荷较大时，通常采用组合截面的方法来满足承载力的要求，这样必然增多输电塔杆件的数量及加大节点的拼接难度，造成资源的浪费。为了更有效地发挥铁塔的效益，高强度钢材的使用刻不容缓。它不仅可以满足单角钢的强度设计要求，避免采用组合截面，还可以降低塔体的自重和施工难度。
　　 本文是在本课题组对Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件试验研究的基础之上完成的。本次用于试验的试件共16组，每组3根截面尺寸相同的试件，一共48根试件。本次试验试件共有四种长细比，分别为:30、45、60和80:其截面形式分别为:L125x10、L140x12、L160x10和L160xl2。在对试验做了分析后，使用有限元软件ANSYS对试验构件进行了仿真分析。通过与试验结果的对比分析，验证了有限元分析的适用性和正确性。在此基础上进行了一系列的参数分析，考察了初始几何缺陷、弹性模量、连接板厚度及长细比等因素对Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件的影响，提出了设计建议。然后，用有限元软件ANSYS对两种截面角钢在不同长细比下的极限承载力进行了分析(其宽厚比均未超过ASCE10-97规定限值)。最后，通过对试验数据和有限元结果的分析并与ASCE10-97规范公式计算结果对比，提出了对ASCE10-97规范和我国DL/T5154-2002规定关于等边角钢一端偏心受压构件长细比公式的修正建议。
　　 研究表明:在实际工程中，对中小长细比构件的初弯曲限值可以规定为不超过L/250。但对于大长细比构件，应该使其限值不超过L/1000。当连接板厚度与角钢肢宽比值不超过0.2时，板厚对承载力产生的影响不大，超过0.2时，影响显著增加。连接板非连接处长度、弹性模量及残余应力对构件承载力影响很小。《美国输电铁塔设计导则》(ASCE10-97)对于宽厚比未超过限值构件和宽厚比超限构件的计算都不是很理想，对大长细比构件的计算则显得过于保守。

目录

1绪论

2Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件试验

3Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件有限元分析

4Q460高强等边单角钢一端偏心受压构件承载力分析

5结论与展望

致谢

参考文献

在学期间参与的项目、发表的文章及获奖情况

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