基于构造节点模型的输电铁塔有限元分析
近年来，铁塔建模一般采用整体空间桁架法、钢架法以及桁梁法。目前桁梁法总体优于桁架法和钢架法，但大量工程实践和试验表明，这些分析设计方法基本可以满足工程设计要求，但对于某些塔型在特定载荷工况下其计算结果与试验结果之间尚存在一定的差距。本文综合考虑输电铁塔螺栓连接节点螺栓滑移的影响，基于构造节点模型对铁塔进行的有限元分析得出较为接近真实铁塔的的分析模型。
本文主要的研究内容如下：
1)对输电铁塔中各种常见的不同节点按其特征进行分类。对不同种类的螺栓连接节点进行分析，建立典型螺栓连接的分析模型。针对有联接板的节点，本文提出了螺栓连接的二次滑移模型以解决联接板螺栓连接模型简化问题，还对普通联接板和火曲联接板螺栓连接节点简化模型进行了叙述。
2)本文还对螺栓数目与滑移模型的关系进行了数值分析，得出螺栓数目与滑移荷载以及屈服荷载基本成线性关系，利用ANSYS中的非线性弹簧单元COMBIN39来模拟螺栓连接的滑移过程，利用现有的一些螺栓连接实验数据，可以得到各种数目的螺栓连接模型。利用有限元软件ANSYS对典型螺栓连接的分析模型进行相应的单元选取和相关属性设置，可以得到较为理想的有限元模型。
3)选取2Z2E3双回路直线塔为实例进行建模技术研究，建立考虑了构造节点的铁塔模型和桁梁模型。参照真型塔的有关试验数据对两种模型分别进行了三种工况下的静力分析和位移分析，通过两模型与真实实验铁塔之间的误差比较，得出基于构造节点的输电铁塔有限元模型具有较高的仿真度。
ANSYS;输电铁塔;有限元;构造节点
三峡大学
硕士
电力系统及其自动化
孟遂民
2013
中文
2014-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）