一种输电钢管塔用90度环板K型节点破坏模式判定方法与流程

本发明属于输变电技术领域，具体涉及一种输电钢管塔用90度环板K型节点破坏模式判定方法。

背景技术：

随着我国“特高压”、“大跨越”输电线路的发展，钢管塔在实际工程中得到广泛应用，对钢管塔结构力学性能的要求也越来越高。钢管塔设计的工作量主要集中在节点的构造处理方面。带环板加强的插板节点因其连接方便、处理灵活等特点引起了设计者的重视。但是由于插板节点的研究起步较晚，对于插板节点的破坏模式和力学性能目前并无统一的定论。

在输电线路钢管塔中，K型节点是最常用的节点型式之一，主材和交叉斜材在此相交。在进行整塔设计时，对节点的破坏模式进行预估，能够合理安排设计，避免材料的浪费，缩短设计周期。在对90度环板K型节点的研究中发现，当主材和环板规格发生变化时，节点的破坏表现为主材发生明显凹陷但环板基本无变形，或者环板发生明显翘曲变形而主材变形不明显。如何对节点的破坏模式进行预估是设计者面临的问题之一。

因此，需要提出一种新的方法对K型节点的破坏模式进行判定。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种输电钢管塔用90度环板K型节点破坏模式判定方法，能够方便快捷的对节点的破坏模式进行预估。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种输电钢管塔用90度环板K型节点破坏模式判定方法，包括以下步骤：

(1)若节点的抵抗结构为主材，节点的承载力的计算公式为：P_y1＝16.72σ_yT²

其中：σ_y为主材材料的屈服强度，MPa；T为主材的壁厚，mm；

(2)若节点的抵抗结构为环板，节点的承载力的计算公式为：

其中：σ_yr为环板材料的屈服强度，MPa；R为环板的高度，mm；t为环板的厚度，mm；D为主材外径，mm；f为环板有效幅度和环板横截面的比值，

(3)将步骤(1)和步骤(2)所得的承载力结果进行对比，若P_y1＜P_y2，则节点的破坏会表现为主材发生明显凹陷，环板基本不变形；反之，则表现为环板发生明显翘曲变形，同时主材发生凹陷。

采用本发明方法能够方便快捷的对节点破坏模式进行预估，给设计者带来便利。

附图说明

图1为本发明方法涉及的输电钢管塔用90度环板K型节点模型。

其中：1、主材；2、辅材；3、环板；4、连接板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种输电钢管塔用90度环板K形节点破坏模式判定方法，如图1所示，实施该方法对节点的破坏模式进行评估。

例1：D＝194mm；T＝6mm；R＝60mm；t＝6mm；σ_y＝345MPa；σ_yr＝235MPa。

步骤(1)计算P_y1可得：P_y1＝207662N；

步骤(2)计算P_y2可得：P_y2＝162096N；

对比可得：P_y1＞P_y2，预估节点的破坏表现为环板发生翘曲变形，同时主材发生一定的凹陷；

例2：D＝194mm；T＝6mm；R＝120mm；t＝10mm；σ_y＝345MPa；σ_yr＝235MPa。

步骤(1)计算P_y1可得：P_y1＝207662N；

步骤(2)计算P_y2可得：P_y2＝260003N；

对比可得：P_y1＜P_y2，预估节点的破坏表现为主材发生凹陷，环板无变形。