如何提高電力穿線管管道的工作壓力?變電構(gòu)架通常采用自立格構(gòu)式鋼管結(jié)構(gòu)或人字柱結(jié)構(gòu)。自立格構(gòu)式鋼管結(jié)構(gòu)由鋼管或角鋼結(jié)構(gòu)形成空間桁架結(jié)構(gòu)體系,梁與柱組成門形鋼架,構(gòu)架柱外形類似于線路輸電塔,構(gòu)架梁一般為矩形斷面格構(gòu)式鋼梁,構(gòu)架梁、柱的弦桿通常采用熱軋無縫鋼管,腹桿采用角鋼或圓鋼管;人字柱結(jié)構(gòu)由“A"型鋼管柱和三角形桁架梁組成,梁、柱采用鉸接,構(gòu)架縱向設(shè)置端撐形成抗側(cè)力體系,構(gòu)架柱通常采用直焊縫鋼管,在構(gòu)架柱中部一般設(shè)置1~2道橫撐,以減小構(gòu)架橫向變形及柱平面內(nèi)彎矩,桁架梁的弦桿采用熱軋無縫鋼管,這類構(gòu)架的典型結(jié)構(gòu)立面圖(正立面、側(cè)立面圖)。
為此兩種結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用實例0690高強鋼在輸變電結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,盡管已有很多專家及學(xué)者對其進(jìn)行了研究,但日前還沒有可參照的規(guī)范進(jìn)行指導(dǎo)設(shè)計,這造成了我國輸變電結(jié)構(gòu)設(shè)計方面通常使用電力穿線管。為了更好地推廣Q690高強鋼在變電構(gòu)架中的應(yīng)用,為Q690高強鋼變電構(gòu)架的設(shè)計提供理論依據(jù),需重點解決以下幾方面的問題。Q690高強鋼軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)取值問題。我國現(xiàn)行《鋼規(guī)》中根據(jù)不同的截面形式將穩(wěn)定系數(shù)劃分為a、b、c、d四類,《架空送電線路桿塔結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DLT5154-2002)(以下簡稱《塔規(guī)》)中,受壓鋼管桿件的穩(wěn)定系數(shù)直接采用了《鋼規(guī)》中的b類截面柱子曲線,但這一規(guī)定是基于Q235或Q345的理論及試驗結(jié)果而定的,且試驗對象多為槽鋼或工字鋼,對電力穿線管的試驗研究較少。
因此,應(yīng)參照《鋼規(guī)》的方法,計算Q690高強鋼管的柱子曲線,并通過試驗及數(shù)值分析進(jìn)行驗證。電力穿線管殘余應(yīng)力分布及其對受壓柱穩(wěn)定系數(shù)影響的問題。受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力與構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)φ有關(guān),構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)與構(gòu)件的材料、力學(xué)性能幾何缺陷等有關(guān),其中殘余應(yīng)力的影響是應(yīng)引起重視的一個因素。目前有很多資料研究了高強鋼工字形及箱形截面殘余應(yīng)力分布及其對受壓柱穩(wěn)定承載力的影響,但尚未有資料對電力穿線管的殘余應(yīng)力分布及其影響進(jìn)行系統(tǒng)的研究,因此應(yīng)通過試驗及數(shù)值方法研究掌握Q690鋼管截面殘余應(yīng)力分布及其對受壓柱穩(wěn)定系數(shù)的影響。Q690高強鋼構(gòu)件偏心受壓問題。大多數(shù)變電構(gòu)架桿件為偏心受壓構(gòu)件,而已有的針對高強鋼的研究主要集中于軸向受壓構(gòu)件,因此需對Q690高強鋼管作為偏心受壓構(gòu)件時的穩(wěn)定承載能力進(jìn)行研究,為工程設(shè)計提供合理的理論依據(jù)。
人字柱主管與橫撐相貫節(jié)點的轉(zhuǎn)動剛度及承載力問題。人字柱主管與橫撐的相貫節(jié)點是鋼管構(gòu)架結(jié)構(gòu)中常用的一種節(jié)點形式。雖然國內(nèi)外對管—管節(jié)點的理論研究及試驗研究相對較多,然而Q690高強鋼目前還未普遍在實際工程中應(yīng)用,對于Q690高強鋼人字柱與橫撐相貫節(jié)點的受力性能和破壞機(jī)制尚不清楚,因此對Q690高強鋼的此種形式節(jié)點進(jìn)行試驗研究,并在試驗基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)值分析很有必要。人字柱主管與橫撐相貫節(jié)點處的轉(zhuǎn)動剛度對整個變電構(gòu)架的抗側(cè)剛度有著十分重要的影響,通常在相貫節(jié)點處會采取不同的加強方式以增加其轉(zhuǎn)動剛度并提高其承載能力,因此需進(jìn)行試驗研究及數(shù)值模擬研究Q690高強鋼人字柱與橫撐相貫節(jié)點在不同加強方式下的轉(zhuǎn)動剛度及承載力性能。
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