角钢加固输电铁塔十字型组合截面主材承载力试验研究.pdfVIP

第十届全国现代结构工程学术研讨会 角钢加固输电铁塔十字型组合截面主材 承载力试验研究 李振宝1，庄修伟1，韩军科2，杨靖波2，杨小强1 (1．|E京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室．北京100124)(2冲国电力科学研究院，北京100084) 摘要：本文通过模型塔(段)和考虑斜材、辅助材约束作用的主材加载试验，主要研究在铁塔单角钢主材(原主材)背面 附加一个相同规格的主材(副主材)组成十字型组合截面主材的承载力以确认其加固效果，并对其承载力计算方法 进行探讨，为以后铁塔主材的加固提供实用参考。本次试验中，采用十字型组合截面对单角钢铁塔进行加固后，其 主材和铁塔自身的承载力提高幅度分别达68％～85％和68％～71％，加固效果显著。 关键词：输电塔；加固；角钢；十字组合截面：承载力 一、引言 在我国现有的输电铁塔中，存在大量采用单角钢轴心受压形式主材的铁塔，且日益不能满足现实条件 下承载力的需要¨五1。如果采用更换主材或者重新设计的方法，则必然会影响到社会生活的正常运行，且 造成巨大浪费。为了在不影响输电铁塔正常工作的情况下提高其主材承载力，因此，有必要对单角钢形式 的铁塔主材采取切实有效的加固补强措旆。 目前，国内外关于铁塔主材的加固研究主要集中在双角钢T截面，而对于十字型组合截面形式的加固 方式无论在理论上还是试验方面都还稍嫌欠缺，并且在我国现行标准《架空送电线路杆塔结构设计技术规 出具体说明。本文通过模型塔(段)和考虑斜材、辅助材约束作用的主材加载试验，主要研究在铁塔单角 钢主材(原主材)背面附加一个相同规格的主材(副主材)组成十字型组合截面主材的承载力以确认其加 固效果，并对其承载力计算方法进行探讨。 二、试验概况 分为构件试验和模型塔试验： 构件试验：原主材和副主材采用一字形填板‘31连接，其十字型组合截面形式如l所示14-51。填板厚度 为8mm，位置如图2所示，其中，b位于原主材中间位置，a、c均位于原主材距两端1／4杆长位置。同时， 为了模拟实际结构主材的受力状态，构件试验考虑了斜材以及辅助材对主材的支撑作用。试验过程中，通 过在a、b、C位置设置横向支撑来模拟这一约束条件，横向支撑均直接通过填板处螺栓与原主材相连。为 了方便加载，试件诱端均通过螺栓与刚性支座相连，加载点位于原主材截面形心处。试件连接形式以及试 验装置如图3所示。 1088 工业建筑2010增刊 第十届全饵现代结构I程学术研讨台 卡桊 固1十字型截面形式围 山面 岫 lⅢ鹦中Ⅱ 由雨扒矿i№…旷吊Ⅱ 图2填扳噩佣向约束位置示意图 田3试验装置示意田 田4试验装量实物田 模型塔试验：为了模拟真实情况下的输电塔．试验制作了1：1比例的铁塔局部模型，模型塔的正、侧 面示意图如图5所示。已知在距铁塔主材顶端1／4、1／2、3／4处有斜材或辅助材连接，分别记作连接点a、 6[m。为了准确测定受压主材的实际 b、c，见图5。填板厚度为8B，原主材轴心受压，荷载偏心距为36 承载力的大小．分剐在连接点a、b、c处布置应变片。由于在实际铁塔中主材除了承受塔架和电线带来的 竖向荷载外还存在沿电线方向的水平荷载．且本次试验主要是研究主材本身的加固效果，因此设计了如图 6所示的加载方向。实物图见图7。 二采用啦35钢材，模型塔三、四采用∞45钢材。具体参数见表1． 圜m图 围5模型铁塔正、■面示意围 I业建筑2010增刊 第十届全国现代结椅I程学术研讨会 瓣