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格构式钢管混凝土风电塔架KT型节点受力性能试验研究

发布时间:2018-11-06 10:36
【摘要】:为了研究格构式钢管混凝土风电塔架结构中节点的破坏机理和力学性能,进行了6个KT型钢管混凝土节点的静力试验研究,并采用ABAQUS有限元软件对其进行了分析。通过变化腹杆的搭接率和塔柱径厚比两个参数,分析了节点的承载性能。结果表明:腹杆搭接间隙节点的破坏模式为塔柱壁的材料强度破坏,搭接率为0的节点和搭接节点均为受压腹杆失稳屈曲破坏。间隙节点的高应力区出现在拉腹杆与直腹杆的间隙以及受拉腹杆与塔柱相贯线的冠点与鞍点之间,等效应力峰值点达661 MPa,而搭接率为0的节点以及搭接节点的高应力区出现在受拉腹杆与塔柱相贯线的踵点与鞍点之间。搭接率在一定范围内时,节点的承载力随搭接率的增加而逐渐增加,但高应力区也随之逐渐集中,材料利用率逐渐降低,受力趋于不合理。塔柱径厚比对间隙节点的节点区等效应力分布的影响最大,其次是搭接节点和搭接率为0的节点,搭接率为0的节点对塔柱径厚比不敏感;塔柱径厚比相同时,腹杆和焊缝的材料强度成为控制节点承载力的主要因素,塔柱径厚比对间隙节点承载力的影响最大,其次是搭接节点和搭接率为0的节点。
[Abstract]:In order to study the failure mechanism and mechanical properties of the joints in the lattice concrete filled steel tube (CFST) tower, the static test of six KT CFST joints was carried out, and the ABAQUS finite element software was used to analyze them. The bearing capacity of the joints is analyzed by changing the lap ratio of the web bar and the ratio of diameter to thickness of the column. The results show that the failure mode of the web lap gap joint is the material strength failure of the column wall, and the joint with the lap ratio of 0 and the lap joint are both buckling failure of the compressed web bar. The high stress region of the clearance node appears between the gap between the web rod and the straight web bar, and between the crown and saddle points of the intersection line between the tension web rod and the tower column, and the equivalent stress peak point is up to 661 MPa,. However, the high stress region of the joints with a lap ratio of 0 and the lap joints appear between the heel point and the saddle point of the intersecting line between the tension web rod and the tower column. When the lap ratio is within a certain range, the bearing capacity of the joints increases with the increase of the lap ratio, but the high stress zone is also gradually concentrated, the material utilization ratio decreases gradually, and the force tends to be unreasonable. The ratio of diameter to thickness of tower column has the greatest influence on the distribution of equivalent stress in the joint area of clearance node, followed by the lap node and the node with overlap ratio of 0, and the node with zero overlap ratio is not sensitive to the ratio of diameter to thickness of tower column. When the ratio of diameter to thickness of tower column is the same, the material strength of web bar and weld seam becomes the main factor to control the bearing capacity of joints. The ratio of diameter to thickness of tower column has the greatest influence on the bearing capacity of gap joints, followed by lap joints and joints with overlap ratio of 0.
【作者单位】: 内蒙古科技大学建筑与土木工程学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51068021) 内蒙古自然科学基金项目(2013MS0715)
【分类号】:TU398.9

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2314028

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