基于有限元求解的输电塔上下柱节点分析研究

陈 振，刘俊豪

（1.广东保利城市发展有限公司，广东 广州 510000；2.广州市设计院，广东 广州 510000）

国内外的变电站构架大多以型钢为主材。圆形钢管的力学性能优异且经济性良好，故由多个支管组成的圆钢管空间节点便成为变电站构架中最普遍的节点形式。但变电站构架中的节点构造与受力均较复杂，必须通过试验或有限元进行受力分析。

目前已有较多学者对钢管节点的受力性能进行了数值分析。例如，有采用屈服线模型对钢管节点的极限承载力进行了简化理论分析，计算获得的结果与试验结果吻合良好。有对输电塔十字插板连接节点强度进行分析，验证了十字插板连接节点受力性能良好，但主管管壁与节点板及顶部环向肋板交汇处应力集中现象明显。有对钢管输电塔环型加肋节点极限承载力进行了研究，发现除主管壁厚、管径、节点板长度、现时状态下屈服区域内中截面特征点挠度外，钢管环型加肋节点的承载力还受其他因素的影响，包括环型加肋板的高度、厚度以及节点板连接的单双侧，这主要是因为环型加肋板使节点的承载力有所提高，并且减少了钢管与节点板和环板连接处的应力集中现象。

复杂节点的力学性能与整体结构的承载力息息相关，但是实际工程设计中往往仅基于计算假定进行结构整体分析及构件强度计算，未对具体节点进行相对深入的分析研究。此外，对于复杂节点的受力分析，沒有恒定的构造与计算模块，每个节点研究的构造与方法都不同。……