特高压输电是我国西电东送和实现能源合理配置的电力运输大通道。钢管塔因其具有的良好受力性能和显著的经济社会效益，在特高压输电线路中得到了广泛应用。为了满足更高的承载要求，钢管塔的横担节点常采用多环板构造。由于多环板节点的应用时间较短，缺乏对其受力性能的系统研究，尤其体现在计算多环板节点荷载分配和验算承载力方面，尚未形成体系的节点设计方法。本文对特高压输电钢管塔多环板节点荷载分配及承载力进行研究，完成的工作包括： （1）研究了多环板节点的荷载分配规律，明确了多环板节点的传力机制；阐明了环板设计参数如环板高度、厚度和间距对荷载分配的影响规律；建立了考虑环板刚度的“刚性梁-弹簧支座”荷载分配计算模型，提出了三、四、五环板节点荷载分配计算公式，填补了五环板节点荷载分配公式的空白；结合工程用多环板节点实际构造，提出了三、四、五环板节点荷载分配实用计算公式；给出了常用多环板节点荷载分配比例。 （2）以特高压实际工程节点为原型，设计并开展了多环板节点极限承载力试验，获得了多环板节点破坏模式，阐明了主管表面塑性和环板屈服的联合失效机制；通过对节点的应力分布进行分析，明确了多环板节点的主管、节点板和环板的受力机理。 （3）研究了多环板节点极限承载力的影响因素，阐明了主管轴向应力及节点设计参数对多环板节点极限承载力的影响规律，提出了考虑主管拉压应力的轴力影响系数，给出了节点设计参数的建议取值。 （4）基于多环板节点极限承载力试验结果和有限元分析结果，阐明了多环板节点的失效机理，提出了多环板节点极限承载力分析的“四铰模型”，建立了多环板节点的极限承载力计算方法。 （5）以多环板节点荷载分配计算方法和极限承载力计算方法为基础，提出了多环板节点设计方法。对完善特高压输电钢管塔多环板节点设计体系具有重要的理论意义与工程应用价值。 |
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