基

本

信

息

学号

4114022011

姓名

屈讼昭

导师

孙清 教授

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研究方向

钢结构

论文题目

Q690高强钢K型管板节点极限承载力的理论与试验研究

中文摘要

随着我国电网工程的不断发展，输电线路的输送容量、电压等级以及同塔输送回路数目均不断提升。为满足输电塔高承载力的需求，高强钢开始广泛应用于输电线路工程领域中。输电塔按照构件类型可以分为角钢塔和钢管塔，相对于角钢构件，钢管截面回转半径大、迎风面积小并且结构传力路径清晰，在高负荷输电线路工程中有很好的适用性。节点是输电塔结构中关键的传力部位，钢管塔节点主要采用管板节点。相对于相贯节点，管板节点的研究起步晚，研究深度不足，对于高强钢管板节点的研究更是空白。基于此，本文开展Q690高强钢管板节点在输电线路工程中的应用研究，具体进行以下几方面的研究工作：

（1）对Q690高强钢进行材性试验，得到该类型钢材的屈服强度、抗拉强度、弹性模量和泊松比等基本力学参数。基于材性试验结果，开展Q690高强钢K型管板节点足尺试验，获得了节点的破坏模式、受力性能和极限承载力。在此基础上对节点进行数值分析，研究了主管轴压比、管径、壁厚、节点板长度、支管夹角、环向加劲板高度和厚度等因素对节点极限承载力及失效模式的影响，并总结影响节点极限承载力的主要控制因素。

（2）根据试验及有限元分析结果，提出节点极限状态下主管变形后截面的“三线模型”。然后采用能量平衡原理，根据圆环-母线梁模型的基本假定，分别提出无环向加劲板和有环向加劲板的Q690高强钢K型管板节点极限承载力计算方法。通过与试验和有限元计算结果对比，验证理论推导得到的节点极限承载力计算方法的正确性。

（3）基于K型管板节点试验及理论研究成果，分别对空间KK型节点、多环板平面及空间节点和负偏心节点进行数值分析。研究各自对应的极限承载力影响因素、破坏模式和受力机理。根据分析结果，拟合引入节点极限承载力修正系数，获得各自极限承载力的计算方法。

（4）对Q690高强钢管塔进行真型试验，验证其整体受力性能及可靠性，并对铁塔最终破坏原因进行研究，提出Q690高强钢管塔的失效原因。根据试验结果并辅助数值分析，对空间复杂管板节点在不同加载工况作用下的变形和应力分布进行研究，进而提出节点优化设计方案。基于优化后的节点形式，开展极限承载力分析，将复杂节点极限承载力有限元计算结果与本文提出理论公式的计算结果进行对比，验证了节点极限承载力理论计算公式对空间复杂节点的适用性和管板节点极限承载力计算方法理论推导的正确性。

答

辩

安

排

答辩时间

 2018 年   08月   6日   上午R   下午□   9:30开始

答辩地点

西安交大曲江校区西一楼四层408会议室

答辩秘书

薛晓敏

手机号码

工作单位

西安交通大学人居学院

答辩评委

评委人数

姓名

职称/是否博导

工作单位

1

张  陵

教授    是

西安交通大学

2

马建勋

教授    是

西安交通大学

3

苏明周

教授    是

西安建筑科技大学

4

周天华

教授    是

长安大学

5

薛建阳

教授    是

西安建筑科技大学

6

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7

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