高聳塔架結(jié)構(gòu)塔身豎桿法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)螺栓脫落損傷識別的試驗(yàn)研究.pdf

1、高聳鋼管塔架是一種常見的高聳鋼結(jié)構(gòu)型式，為了施工上的方便，鋼管塔架結(jié)構(gòu)塔身豎向主桿一般采用法蘭螺栓節(jié)點(diǎn)連接。
　　 在長期的風(fēng)力作用下，法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)的螺栓會發(fā)生松動直至脫落的損傷，而這在結(jié)構(gòu)的服役期間很難為使用者所發(fā)現(xiàn)，從而很難及時(shí)修復(fù)。雖然少量的螺栓脫落不會危及鋼管塔架結(jié)構(gòu)的安全，但是由于螺栓脫落經(jīng)常是發(fā)生在鋼管塔架抗風(fēng)主要受力的幾根塔身豎桿上，因此一方面它會降低整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)承載能力，增加結(jié)構(gòu)的風(fēng)致側(cè)移響應(yīng);另一方面當(dāng)塔身豎

2、桿法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)的螺栓脫落的數(shù)量達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，它會使法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)成為鋼管塔架結(jié)構(gòu)抗風(fēng)的薄弱環(huán)節(jié)，加速鋼管塔架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)風(fēng)來襲時(shí)的風(fēng)致倒塌。為此，及時(shí)診斷發(fā)現(xiàn)鋼管塔架塔身主要受力豎桿的法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)螺栓脫落損傷發(fā)生的位置，并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，對于保證塔架結(jié)構(gòu)的安全是十分必要的。
　　 本文建立了一種依據(jù)鋼管塔架結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)的變化來識別塔架塔身豎向主桿法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)螺栓脫落損傷發(fā)生位置的方法。文中，通過求取法蘭節(jié)點(diǎn)的實(shí)體精細(xì)有限元模型的等效梁

3、單元有限元模型的剛度矩陣，將法蘭聯(lián)接節(jié)點(diǎn)螺栓脫落損傷用梁單元的抗彎剛度的退化來描述。建立了以有損傷和完好結(jié)構(gòu)塔身豎桿所有法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)規(guī)格化的風(fēng)致脈動豎向應(yīng)變響應(yīng)根方差的改變量的相對值所組成的向量作為損傷指標(biāo)，并證明了這種損傷指標(biāo)與風(fēng)荷載的大小無關(guān)，且對塔身豎桿法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)螺栓脫落損傷的位置具有局域敏感性。據(jù)此，本文建立了通過捕捉此損傷指標(biāo)向量的突變信息來實(shí)現(xiàn)對鋼管塔架結(jié)構(gòu)塔身豎桿法蘭聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)螺栓脫落損傷發(fā)生位置識別的方法，并討論了測量噪