基于真型试验的双组合角钢铁塔设计研究

徐明鸣，尹 鹏

(1.湖南省电力勘测设计院， 湖南 长沙 410007；2.电力规划设计总院，北京 100120)

1 试验概况

某500kV双回真型试验塔全高52m，根开13.37m，整塔重量63.636t。塔身变坡处至塔腿主材采用十字截面双组合高强角钢，塔身主材规格为Q420 2L160×14及Q420 2L160×16，塔腿主材规格为Q420 2L160×16。双组合角钢节点处均采用双面焊接填板，其余采用单填板螺栓连接。本试验是输电塔真型验证试验，地点为国网北京电力建设研究院杆塔试验站，加荷点通过连有测力传感器的钢丝绳与加荷用液压缸相连，加荷系统为液压闭环自动加荷测控系统。位移测量采用全站仪，应变测量采用应变数据采集仪。

2 试验内容及情况

根据设计，选择了控制杆件较多和具有代表性的工况进行试验。加荷级别按照相关规定【1】，一般工况加载顺序为0－50%－75%－90%－95%－0，超载工况加载顺序为 0－50%－75%－90%－95%－100%－105%－110%－115%－120%。

试验塔顺利通过8项一般工况试验，在最后一项90度大风超载工况试验中，垂直荷载加载至100%，横向荷载加载至85%左右时，内角侧两塔腿主材先后都在第2节间处发生屈曲破坏，导致整塔倾斜倒塌。如图1、2所示，真型试验过程见表1。

图1 内角侧塔腿屈服

图2 塔腿屈服点位置

表1 试验工况及加载情况

3 试验塔受力分析

3.1 屈服破坏点位置

通过试验应变片数据分析可以发现，塔腿主材及辅助材应变变化很不均匀，塔腿斜材在不同节间应变不同，说明塔腿辅助材不再只起支撑作用，而参与到了塔腿的受力体系之中。

塔腿两端刚度较强，中间辅助支撑材因参与塔腿受力体系后对主材的支撑效果与理论计算存在差异。……