750kV钢构架节点试验研究

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1、750镪燃点谶魈黻杨应华，许万军z，吴建华，韩永兴，王胜利，冯真(1．西安建筑科技大学，陕西西安710055；2．陕西省电力设计院，陕西西安710054)摘要：钢管格构式构架中出(母)线梁弦杆与构架柱主材的连接，无论从构造还是受力上都很复杂，同时这种节点又是构架结构的关键部位之一，目前关于这种节点的受力性能尚未有研究报道。结合渭南东750kV输变电工程，针对这种节点的受力性能进行了6个足尺实型节点在拉(压)、剪复合作用下的试验研究。试验节点承受荷载均大干其设计承载力，并具有较大的安全裕度，说明所设计的节点是安全可靠的。试验还表明

2、，在节点板及与之相连的附近钢管截面存在较大的应力集中现象。虽然钢管截面个别点上应力达到了屈服应力，但对整个节点的受力性能未有影响：试验进一步表明，所采用的6．8级镀锌螺栓即使在荷载远大于设计承载力时，也未有较大的滑移和松动。关键词：750kV钢构架；节点；螺栓连接；试验研究中图分类号：TU758．11文献标志码：A文章编号：1673—7598(2008)09—0033—05和构造完全按照实际工程设计的节点，加载结合试0引言验目的并根据实际设计荷载进行。同时为考虑水平荷载的变化，共设计了6个节点试件，其中拉(压)、剪750kV输变

3、电工程是我国目前电压等级仅次于节点试件各3个，6个节点试件尺寸及材料均相同。构1000kV的输变电工程，变电钢构架作为整个输变架塔柱主材和梁弦杆通过焊接于塔柱主材上的环状电系统的重要组成部分，其重要性是人所共知的⋯。节点板与焊接于梁弦杆上的T型节点板用螺栓连钢管格构式构架由于其良好的受力性能和经济性在接。试件中塔柱主材截面为~245x8，钢材为Q345B；构架结构中得到了愈来愈多的应用。这种结构的梁弦杆截面为&219x6，钢材为Q235，其余节点板及杆件与杆件及构件之间都是通过各类节点板和螺栓肋板等钢材均为Q235；连接螺栓为直

4、径M27的镀锌相连接的，杆件计算理论成熟，计算结果与实际结构粗制螺栓，螺栓等级6．8级，螺栓孔径为29mlTl为了比较吻合，而出(母)线梁弦杆与构架柱主材的连接，便于施加水平荷载，在梁弦杆上焊接了环状肋板。节在构造和受力两方面都很复杂，同时这种连接节点点试件构造见图1和图2。又是构架结构的关键部位之一，但在整体分析时却1_2试验装置不能模拟。目前关于这种节点的受力性能尚未有研节点受压、剪试验装置见图3，竖向压力通过千究报道，为了解和掌握这种节点的受力性能。并为实斤顶施加，水平荷载通过手动葫芦施加(见图4)。节际工程设计提供依据，

5、结合渭南东750kV输变电工点受拉、剪试验装置见图5，竖向拉力通过千斤顶顶程，针对这种节点的受力性能进行足尺实型试验研升钢分配梁来施加，水平荷载的施加同前(见图4)。究，研究成果不仅对渭南东750kV输变电工程的设1．3加载方案计有指导意义，而且对以后类似工程的设计具有参节点的设计承载力为719．3kN，竖向荷载加载考和借鉴价值。参考此值分级进行，每一级加100kN加至600kN后，减小每级荷载。对第一、二个试验TY一1和TY一2试1试验概况件，由于还不清楚节点的受力性能，为了确保试验安全正常进行，TY一1试件竖向荷载加至650

6、kN后．取1．1试件设计加载分级为25kN~tI至700kN，试验结束：TY一2试件为了考察节点的实际受力性能，试件材料、尺寸竖向荷载加至750kN后，取加载分级为25kNJ／I至收稿日期：2008—08—26作者简介：杨应华(1965一)，男，博士，教授，陕西丹凤人，从事结构工程的研究和教学工作，研究方向为钢结构等。。0嚣耢0_0第0茹0．．I函—_■专题论坛∽_c)cDQ，图4水平荷载加载装置简图0分配钢梁Cj1节点试件立丽图图5节点受拉、剪试验加载装置简图图21—1剖面图水平荷载。每次试验前，对试件预施加一级100kN的¨

7、架荷载，检查各仪表是否正常工作。每一级荷载施加并—一维持10min后采集数据。在试验过程中由于节点变／形，荷载会轻微地变化，维持荷载时及时予以调整，L—c=保证荷载值的稳定。传感；一=LLt斤顶1．4测试方案(1)应变。由于梁弦杆钢管截面和T型节点板—焊接，在拉、压力的作用下，剪切滞后可能导致钢管J架—、与节点板在连接部位出现应力不均匀分布；而且节点板的末端容易发生应力集中，可能导致连接过早破坏。为了考察节点板末端钢管横截面上复杂应力状态及其发展情况，在节点板末端钢管外表面布置前＼4靠应变花．应变花在钢管截面A每隔30。布置一个

8、，共布置12个应变花(见图6)。同时，为了对千斤顶加载图3节点受压、剪试验加载装置简图情况进行监控，在钢管截面c外表面每隔90。布置应800kN，试验结束：有了第一个和第二个试验的经变片，共布置4个(见图7)。为了考察节点板的应力验．其他4个试件加载分级取50k