摘要
研究了输电杆塔连接节点的螺栓强度问题。首先基于非线性有限元理论建立了输电塔线体系的力学模型和强风荷载作用下的运动方程;随后采用多节点实体单元建立了输电杆塔节点承载力的精细化有限元分析模型。在此基础上,建立了节点螺栓的预紧力计算方法和强度分析方法。以南方某输电线路为实际工程背景,研究强风作用下输电杆塔节点螺栓的服役强度,对比分析杆塔节点不同构件的应力状况。通过参数研究考察预紧力、摩擦系数以及螺栓直径等不同参数对其应力的影响特点。研究表明:强风荷载作用下节点螺栓承受很大应力,部分螺栓已经进入塑性阶段。螺栓预紧力和直径对其应力有很大的影响,而摩擦系数的影响则相对较小。
The bolt strength of joints of transmission tower was investigated in the study. The mechanical model and equation of motion of transmission tower-line system subjected to strong wind loads were established based on nonlinear finite element(FE) method. The fine FE analytical approach for the bearing capacity of tower joints was also developed by using multi-node solid elements. A real transmission tower-line system constructed in southern China was taken as an example to investigate the joint strength in service subjected to strong wind loads and to compare the stress characteristics of various components. The results showed that the tower joints had very large stresses under strong wind loads and some joints presented plastic properties. The effects of joint preload and diameter on stress were much larger in comparison with those of the friction coefficient.
引文
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