變電站GIS構(gòu)架交叉端撐節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究.pdf

1、變電站構(gòu)架是變電站內(nèi)最重要的結(jié)構(gòu)物，主要用于懸掛各類導(dǎo)地線。在變電站GIS構(gòu)架設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)起到連接構(gòu)架各桿件，保證結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮其功效的重要作用，是設(shè)計(jì)工作中最重要的部分之一。鋼管節(jié)點(diǎn)形式多樣種類繁多，“T”型、“Y”型、“K”型等鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式的研究較早，在實(shí)際工程中應(yīng)用廣泛，其力學(xué)性能研究已比較成熟，并得出了相應(yīng)的力學(xué)計(jì)算公式與設(shè)計(jì)模型可供使用者參考。“X”型鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)因其能夠通過簡潔的形式將結(jié)構(gòu)的兩個(gè)部分相連，漸漸被使用到實(shí)際

2、工程中，其有關(guān)力學(xué)性能的研究相對較少，國內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范尚不完善。因此，“X”型交叉鋼管節(jié)點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用和理論研究方面具有很高的研究價(jià)值。
　　論文以變電站110KV-220KVGIS構(gòu)架交叉端撐“X”型交叉節(jié)點(diǎn)為研究背景，對“X”型交叉節(jié)點(diǎn)模型進(jìn)行了足尺模型的靜力加載試驗(yàn)和非線性有限元分析。在有限元分析中，本文使用Workbench分析此節(jié)點(diǎn)在2種荷載工況1.5倍設(shè)計(jì)荷載下的力學(xué)性能，獲取了應(yīng)力分布、位移、位移-荷載位移曲線;對其

3、極限承載能力進(jìn)行了非線性分析，得到了破壞模式、極限承載力等結(jié)果。在足尺模型試驗(yàn)中，本文詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)荷載的加載方案、應(yīng)變片布置方案，并對所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析，了解了節(jié)點(diǎn)各部位在各荷載階段的應(yīng)力分布及各測點(diǎn)的應(yīng)力發(fā)展曲線。
　　通過對數(shù)值模擬與足尺模型試驗(yàn)的結(jié)果分析得出:該交叉節(jié)點(diǎn)在超控制工況荷載50％的情況下，節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度和剛度性能滿足電力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范要求，應(yīng)力水平較低未超過材料的屈服強(qiáng)度，且無明顯變形;結(jié)構(gòu)的極限承載