一种新型材料电杆的设计研究

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1、一种新型材料电杆的设计研究王菊①etalSurveyandDesignInstituteofChangshaCo.，Ltd.，Changsha410000，China）摘要：活性粉末混凝土是一种新型的建筑材料，现已经进人实际应用阶段。本文介绍了活性粉末混凝土性能特点、讨论了它应用于电杆的可行性。根据现有规范对环形截面的普通混凝土电杆和活性粉末混凝土电杆进行设计，并利用有限元分析软件ANSYS对两种电杆进行分析计算。在ANSYS有限元分析过程中，采用柱坐标系，考虑了材料的非线性，计算模型是承受相同设计荷载的两根悬臂梁，建模时采用混凝土solid65

2、单元，预应力钢筋采用空间杆单元link8，然后对电杆进行网格划分、加载求解。最后得到两种不同材料电杆的杆身挠度、自重、钢筋和混凝土的最大应力、含钢量的大小。对结果数据进行分析比较，从而得到活性粉末混凝土电杆在许多方面优越于普通混凝土电杆，它对工程应用具有一定的参考价值。Abstract：Reactivepoaterial.Ithasbeenappliedinpractice.Inthispapertheperformancecharacteristicsofreactivepoplyintroduced，atthesametime，thefeas

3、ibilityofreactivepoainlydiscussed.TheonconcretetelegraphpoleandatelegraphpoleadeofreactivepoentanalysissoftsareadoptedandthematerialnonlinearisalsotakenintoaccountduringthecourseoftheANSYSfiniteelementanalysis，countmodelsaretsontheconditionthattheyedesignload，concreteelements

4、olid65isusedinthemodeling，barelementlink8isusedinprestressedsteel.Thenthemodeloftelegraphpolesismeshed，loadedandintheendcountsolutionsareoutput.Someconcretedataisgainedsuchasdeflection，aximalstressofsteelbarandconcrete，steelcontentofthetadeofreactivepoonconcretetelegraphpolei

5、nsomeaspectsbytheanalysisandparisonofthelastdata.Asfarastheapplicationofprojectisconcerned，this，垂直档距为300m。④采用固定线夹、转动横担，起动张力为2500N。⑤电杆采用离心制造。电杆的各项数据如表1。⑥电杆外形尺寸见图1，标准呼称高11.8m。⑦设计荷载见图1，风压计算得235N/m2。1.2应用ＡＮＳＹＳ有限元分析，建模及求解①在建模过程中钢筋和混凝土组合方式采用分离式模型，位移协调。混凝土单元采用solid65和预应力钢筋采用空间杆单元lin

6、k8建立模型，并且钢筋和混凝土单元共用节点。然后划分网格、加载求解。②非线性有限元分析两种电杆计算结果比较如表2。在有限元分析求解过程中活性粉末混凝土电杆所用的计算模型、划分的网格图、后处理中绘制的变形图和梯度图如图2所示。从图3-图5中可以看出，电杆的最大变形出现在杆顶端，最大竖向拉压应力发生在底面外侧的左右边缘。这与理论计算是相符的。2结论参考现有的现有行业规范，通过计算机软件ANSYS有限元分析两种不同材料的电杆，将其结果进行对比，得到以下结论：活性粉末混凝土电杆的壁厚比普通混凝土电杆的壁厚减少15mm，同时活性粉末混凝土电杆的抗压强度大大

7、增加，耐久性增强。从而可以减小裂缝宽度，相对普通混凝土电杆自重减少了40.6％，明显的提高了结构抗震性能。活性粉末混凝土RPC是一种新发展的混凝土材料，将RPC材料应用于电杆中，使电杆的强度、韧性、抗冻性、耐久性、抗腐蚀性大大提高，尤其是使用在严酷环境和高寒地区中、中，延长电杆的使用寿命，大大降低电杆后期的养护维修工作量。为此活性粉末混凝土RPC电杆具有良好的市场前景，使其在工程中发挥更大应用价值。..