钢管相贯节点强度验算.

钢支撑N=2750KN，L水平向=L竖向＝20.9m钢支撑强度及整体稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003 5.2）：一、计算参数分项系数γs＝ 1.375初始偏心距e0=0.001*L=0.04m支撑面均布荷载q0=0.7Kpa支撑最大轴力标准值Nk=2692KN初始弯矩M0k＝75.7381KN-m由自重及支撑面均布荷载引起的弯最大弯矩Mk=M0k＋Nk*e0=183.4181KN-m稳定系数φ=0.851弯矩作用平面内的轴压构件稳定系截面塑性发展系数γ= 1.15钢管截面钢管外径D=0.609m钢管内径d=0.577m支撑实际长度L=14.8m截面模量W=0.0982*(D4-d4)/D0.004307m3弯矩作用平面内对较大受压纤维的截面惯性矩I=π(D4-d4)/64=0.001311m4截面回转半径i=√(D2+d2)/4=0.209733m截面积A=π*(D2-d2)/4=0.029807m2参数Nex=π2*EA/(1.1λ2)=11063.97KN OR Nex=π2*EI/[1.1*(μ*L)2]=弹性模量E= 2.06E+08Kpa Q235钢杆件计算长度修正系数μ=1构件长细比λ=L/i=70.56575等效弯矩系数βmx=1无端弯矩但有横向荷载作用二、钢支撑强度验算f=N/A+M/(γ*W)=175.0974Mpa< [f]=215 Mpa，满足要求其中M=γs*Mk三、钢支撑整体稳定验算1、钢支撑竖向平面内的稳定性验算f1=N/(φ*A)=145.8569Mpaf2=βmx*M/[γ*W*(1-0.8*N/Nex)]=69.52489Mpaf=f1+f2=215.3818Mpa< [f]=215 Mpa，满足要求2、钢支撑竖向平面外的稳定性验算f1=N/(φy*A)=145.8569其中弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数φy＝0.851根据L=11m计算。

K型圆钢管相贯节点加强分析及研究K型圆钢管相贯节点加强分析及研究摘要：近年来，随着建筑结构的日益复杂化和高楼大厦的普遍兴建，结构节点的研究日趋重要。

本文针对K型圆钢管相贯节点进行了加强分析及研究工作。

首先，介绍了K型圆钢管的基本特点和工程应用背景，然后对相贯节点的构造和工作原理进行了详细分析。

接着，运用物理模型和有限元分析方法进行了力学性能的计算和分析，得出了K型圆钢管相贯节点的受力特点。

最后，提出了相贯节点加强设计的可行方案。

本研究对于K型圆钢管的结构设计和工程应用具有一定的参考价值。

关键词：K型圆钢管，相贯节点，加强分析，有限元分析，受力特点，结构设计第一部分：引言随着城市化进程的不断推进，建筑结构的需求日益增加。

K型圆钢管作为一种新型建筑结构材料，在大型建筑和桥梁工程中得到了广泛应用。

相贯节点作为K型圆钢管中一个关键的连接部分，其结构和强度对整个结构的稳定性和安全性具有重要影响。

因此，深入了解K型圆钢管相贯节点的加强分析是非常必要的。

第二部分：K型圆钢管的基本特点和工程应用背景K型圆钢管具有强度高、刚度好、施工方便等特点，在高楼大厦、大型跨度桥梁等工程中得到了广泛应用。

其由两个或多个焊缝相互衔接而成，焊缝连接处即是相贯节点的构造部分。

第三部分：相贯节点的构造和工作原理相贯节点是将两根或多根K型圆钢管通过焊接相互连接的部分。

其主要作用是承受和传递各种作用力，同时保证结构的整体稳定性。

相贯节点的强度和刚度直接影响整个结构的性能，因此需要进行加强分析和研究。

第四部分：力学性能的计算和分析为了研究相贯节点的受力情况，本研究采用物理模型和有限元分析方法进行了力学性能的计算和分析。

首先，建立了物理模型，考虑了各种受力情况下的应力和位移分布。

然后，采用有限元分析方法进行了模拟计算，得出了相贯节点在不同受力情况下的力学性能。

结果表明，在合理的设计和加强措施下，相贯节点具有较好的受力性能。

第五部分：相贯节点加强设计的可行方案基于对相贯节点受力特点的研究，本研究提出了相贯节点加强设计的可行方案。

钢支撑N=2750KN，L水平向=L竖向＝20.9m钢支撑强度及整体稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003 5.2）：一、计算参数分项系数γs＝ 1.375初始偏心距e0=0.001*L=0.04m 支撑面均布荷载q0=0.7Kpa 支撑最大轴力标准值Nk=2692KN初始弯矩M0k＝75.7381KN-m 由自重及支撑面均布荷载引起的弯矩，按简支计；最大弯矩Mk=M0k＋Nk*e0=183.4181KN-m稳定系数φ=0.851弯矩作用平面内的轴压构件稳定系数,a类构件截面塑性发展系数γ= 1.15钢管截面钢管外径D=0.609m钢管内径d=0.577m支撑实际长度L=14.8m截面模量W=0.0982*(D4-d4)/D0.004307m3弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量截面惯性矩I=π(D4-d4)/64=0.001311m4截面回转半径i=√(D2+d2)/4=0.209733m 截面积A=π*(D2-d2)/4=0.029807m2参数Nex=π2*EA/(1.1λ2)=11063.97KN OR Nex=π2*EI/[1. 1*(μ*L)2]=弹性模量E= 2.06E+08Kpa Q235钢杆件计算长度修正系数μ=1构件长细比λ=L/i=70.56575等效弯矩系数βmx=1无端弯矩但有横向荷载作用二、钢支撑强度验算f=N/A+M/(γ*W)=175.0974Mpa <[f]=215 Mpa，满足要求其中M=γs*Mk三、钢支撑整体稳定验算1、钢支撑竖向平面内的稳定性验算f1=N/(φ*A)=145.8569Mpa f2=βmx*M/[γ*W*(1-0.8*N/Nex)]=69.52489Mpaf=f1+f2=215.3818Mpa <[f]=215 Mpa，满足要求2、钢支撑竖向平面外的稳定性验算f1=N/(φy*A)=145.8569其中弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数φy＝0.851根据L=11m计算。

收稿日期:2006-07-21作者简介:刘丽敏(1982 ),女,江苏如皋市人,同济大学建筑工程系研究生在读。

钢管塔相贯焊接节点的极限承载力研究刘丽敏,邓洪洲,傅俊涛(同济大学建筑工程系,上海200092)摘 要:通过对崖门大跨越输电塔相贯焊加肋节点的工程性试验,考察了相贯焊连接节点的强度问题,并将得出的实验数据与有限元模型分析得到的结果进行比较,验证了有限元计算结果的准确性。

同时,还分别建立了无加劲肋与有加劲肋两种形式的有限元模型,比较了加肋前后相贯焊接点的承载能力变化。

此外,还将相贯焊无加肋节点的有限元计算结果与规范公式计算结果进行了比较。

关键词:输电塔;相贯焊连接节点;极限承载力;有限元分析中图分类号:TU347;TU312+.1 文献标识码:A 文章编号:1008-3707(2006)11-0026-03近年来,在电网建设过程中,输电线路向高电压、大容量、多回路发展。

对于大跨越输电塔和特高压输电塔而言,由于其高度高、荷载大、构件规格较大,一般多采用钢管塔这种形式。

相对于组合角钢而言,圆钢管截面有较好的力学性能,而且其结构外形简洁、节点连接简单、风荷载小、耗钢量比较低。

目前在钢管塔中常见的节点形式主要有两种:插板连接和相贯焊连接。

两种节点各有其自身特点,前者支管对主管的作用通过节点板转换为局部的平面作用,后者主管则是直接承受支管传递的空间作用。

节点破坏往往导致与之相连的若干杆件的失效,从而导致整个结构的破坏,故对节点力学性能的研究非常重要。

本文主要研究相贯焊连接节点的强度问题。

1 研究背景平面相贯节点极限承载力的研究较为成熟,国内规范也给出了其承载力的计算公式,但对输电塔这一特种结构中的管节点,其形式相对比较特殊。

在实际工程中,为提高设计的安全储备,常对节点增加若干构造措施,例如对相贯焊节点在节点交汇处的主管按构造要求设置若干纵向和环向肋板,形式如图1所示,这与规范的计算模型有出入,关于如何考虑这些构造措施的有利影响,目前没有一定理论和试验依据。

文章编号:1000-6869(200106-0025-06圆钢管相贯节点抗弯刚度和承载力实验陈以一1,王伟1,赵宪忠1,蒋晓莹2,白翔2,赵昭仪2(11同济大学土木工程学院,上海200092;21中国建筑西南设计研究院,四川成都610081摘要:简述了圆钢管相贯节点抗弯性能研究的必要性和国内外目前的研究状况。

以某重点工程为背景,实施了相贯节点抗弯刚度和承载力的实验研究。

文中详细介绍了试验方案设计和主要试验结果。

根据对多种几何参数、荷载工况组合下的节点抗弯刚度的测试,表明在一定条件下,相贯节点可以作为全刚接抗弯节点看待,节点抗弯强度能保证杆件承载能力的充分发挥。

关键词:钢管相贯节点;节点抗弯性能;加载系统;节点刚度试验中图分类号:TU39213文献标识码:A1相贯节点抗弯刚度和承载能力研究的必要性作者简介:陈以一(1955-;男(汉族,浙江天台人,同济大学土木工程学院副院长,教授。

近年来国内有越来越多的大型钢管结构采用了相贯节点的连接方式。

作为设计依据,钢结构规范(G BJ 17—88中提供了平面节点的强度计算公式,修订后的规范还将增加空间节点的强度计算公式。

由于到目前为止的工程设计中,大多把采用圆钢管相贯节点的结构作为平面的或空间的铰接杆件体系看待,因此,规范中所列入的计算公式仅限于考虑受杆件轴力作用的节点强度问题。

虽然在大多数情况下,将相贯节点作为铰接节点处理一般能满足工程精度要求,因为当杆件相对细长时,杆端弯矩在强度计算中不起控制作用,可被作为“次弯矩”予以略去,但是,实际工程中也遇到需要考虑相贯节点抗弯刚度和强度的场合。

例如:上海某重大工程设计曾分别采用铰接和全刚接两种杆系模型计算,发现实验结果与刚接杆系模型接近,而按刚接模型计算得到杆件内力因为包含弯矩成分,使按铰接模型分析后确定的杆件截面承载强度显得不够[1]。

究竟是否需要修改杆件截面,就需根据相贯节点的刚接程度,建立更接近实际的分析模型,而后才能确定杆件内力,对杆件承载性能作出合理判断。