Q690鋼管塔試驗及工程應(yīng)用

序

前言

緒論

1.1 概述

1.2 國內(nèi)輸電鐵塔現(xiàn)狀

1.3 國內(nèi)外輸電鐵塔中高強鋼應(yīng)用情況

1.4 Q690鋼管塔的工程應(yīng)用需要解決的問題

Q690鋼管的材料力學性能及殘余應(yīng)力

2.1 概述

2.2 Q690鋼的材料力學性能測定

2.3 Q690鋼管的殘余應(yīng)力測定

Q690軸心受壓鋼管的整體穩(wěn)定性能

3.1 概述

3.2 鋼管整體穩(wěn)定試驗研究

3.3 鋼管整體穩(wěn)定有限元分析

3.4 結(jié)論

Q690軸心受壓鋼管的局部穩(wěn)定性能

4.1 概述

4.2 鋼管局部穩(wěn)定試驗研究

4.3 鋼管局部穩(wěn)定有限元分析

4.4 結(jié)論

Q690鋼管受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

5.1 概述

5.2 逆算單元長度法

5.3 穩(wěn)定系數(shù)計算

5.4 結(jié)論

Q690鋼管塔K形節(jié)點極限承載力研究分析

6.1 概述

6.2 K形節(jié)點有限元分析

6.3 K形節(jié)點試驗研究

6.4 K形節(jié)點試驗值、設(shè)計值與有限元計算結(jié)果對比分析

6.5 結(jié)論

Q690鋼管塔柔性法蘭極限承載力研究分析

7.1 概述

7.2 柔性法蘭試驗研究

7.3 柔性法蘭有限元分析

7.4 柔性法蘭試驗與有限元計算結(jié)果對比分析

7.5 結(jié)論

Q690高強鋼焊接試驗研究

8.1 概述

8.2 Q690鋼母材成分、組織、性能及裂紋敏感性分析

8.38mm厚Q690鋼板對接接頭焊接試驗研究

8.420mnl厚Q690鋼板對接接頭焊接試驗研究

8.5 T型連接焊接試驗研究

8.6 結(jié)論

Q690鋼管塔的設(shè)計參數(shù)和選用原則

9.1 概述

9.2 設(shè)計參數(shù)

9.3 受拉高強鋼管使用原則

9.4 受壓高強鋼管使用原則

Q690鋼管塔的真型塔設(shè)計和試驗研究

10.1 真型塔試驗

10.2 整塔節(jié)點有限元計算

10.3 試驗結(jié)果與有限元結(jié)果對比分析

10.4 結(jié)論

Q690鋼管塔的工程應(yīng)用

11.1 概述

11.2 Q690高強鋼管塔工程應(yīng)用情況

11.3 Q690鋼管塔在特高壓工程中應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟分析

11.4 結(jié)論

附錄1 逆算單元長度法程序

附錄2 節(jié)點ANSYS命令流

附錄3 法蘭ANSYS命令流

參考文獻2100433B

《Q690鋼管塔試驗及工程應(yīng)用》可供從事輸電線路工程鐵塔研究、設(shè)計、加工、施工和運行工作的技術(shù)人員和管理人員參考使用。

上世紀80年代，國際上許多國家在開發(fā)特高壓輸電線路時，開始將鋼管型材應(yīng)用到了鐵塔結(jié)構(gòu)中，出現(xiàn)了以鋼管為塔體主材的鋼管塔。在日本，1000kV的超高壓線路及高塔中幾乎全部使用了鋼管塔，他們對于鋼管桿的設(shè)計技術(shù)研究非常透徹。

借鑒國外經(jīng)驗，國內(nèi)在500kV雙回路鐵塔和同塔四回鐵塔中也已使用鋼管型材，體現(xiàn)出了其良好性能和效益。鋼管塔結(jié)構(gòu)由于其斷面剛度較大，截面受力特性較好，受力簡潔、外形美觀等突出優(yōu)點，在不同電壓等級的線路中得到了很好的發(fā)展。尤其是在大跨越結(jié)構(gòu)、城市電網(wǎng)桿塔結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多。

鋼管塔結(jié)構(gòu)具有相對技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢，適合應(yīng)用于承受大荷載的輸電鐵塔。

（1）荷載特性

鋼管塔桿件承受風壓小、截面抗彎剛度大、結(jié)構(gòu)簡潔、傳力清晰，能夠充分發(fā)揮材料的承載性能，一方面可降低鐵塔重量，減小基礎(chǔ)作用力；另一方面有利于增強極端條件下抵抗自然災害的能力。在滿足強度和穩(wěn)定性計算要求的情況下，采用風壓體型系數(shù)相對較小的鋼管塔，可顯著減小塔身風荷載作用。

（2）截面特性

鋼管構(gòu)件截面中心對稱，截面特性各向同性；材料均勻分布在周邊，截面抗彎剛度大。對于輸電鐵塔的受拉桿件，當鋼管與角鋼的截面積相當時，鋼管塔桿件不顯現(xiàn)其優(yōu)勢。而對于輸電鐵塔的壓彎構(gòu)件，采用較小截面積且有較大回轉(zhuǎn)半徑的鋼管可以充分均衡地發(fā)揮材料的力學性能，達到結(jié)構(gòu)剛度和穩(wěn)定要求，尤其對于結(jié)構(gòu)幾何尺寸較大、桿件較長的大荷載鐵塔，鋼管塔桿件穩(wěn)定性能好的優(yōu)勢很明顯。

（3）構(gòu)造連接

在構(gòu)造連接方面，鋼管塔的主材采用法蘭連接或相貫連接，斜材與主材之間采用插板連接或相貫連接，角鋼塔的主材采用內(nèi)、外包連接，其他桿件之間主要通過連接板和螺栓連接。鋼管塔的法蘭和插板連接構(gòu)造相對較為簡潔，雖然增加了焊接工作量，但減少了角鋼構(gòu)件的偏心等對結(jié)構(gòu)承載性能的不利影響，同時增強了連接節(jié)點的剛度與致密性，有助于提高結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性以及抵抗風振動力荷載的能力。