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变电构架中刚性法兰的有限元分析 被引量:14
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作者 高湛 彭少民 +2 位作者 刘宗辉 胡小龙 程超 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2005年第z1期294-297,309,共5页
研究了变电构架中钢管刚性法兰盘连接的抗拉受力性能,应用大型有限元软件ANSYS进行了非线性数值分析,揭示了刚性法兰盘在拉弯力作用下的受力特点,将有限元计算结果与《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)计算结果进行... 研究了变电构架中钢管刚性法兰盘连接的抗拉受力性能,应用大型有限元软件ANSYS进行了非线性数值分析,揭示了刚性法兰盘在拉弯力作用下的受力特点,将有限元计算结果与《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)计算结果进行对比分析,为修编《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》刚性法兰节点连接章节提供参考依据。 展开更多
关键词 刚性法兰 螺栓 抗拉 有限元 变电构架
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钢管塔内外锻造法兰及内外刚性法兰的承载力和变形性能对比分析 被引量:7
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作者 秦力 苗远 黄鹏 《水电能源科学》 北大核心 2012年第10期153-156,共4页
针对锻造法兰刚度不足的问题,提出了一种新型的锻造法兰连接形式——内外锻造法兰,基于ANSYS软件建立了内外锻造法兰的有限元模型,同时根据榕江大跨越输电塔中的内外刚性法兰的缩尺模型,建立了内外刚性法兰的有限元模型,对两种内外法兰... 针对锻造法兰刚度不足的问题,提出了一种新型的锻造法兰连接形式——内外锻造法兰,基于ANSYS软件建立了内外锻造法兰的有限元模型,同时根据榕江大跨越输电塔中的内外刚性法兰的缩尺模型,建立了内外刚性法兰的有限元模型,对两种内外法兰进行了加载计算,比较了二者的位移—承载力变化。根据内外锻造法兰的受力变形特征,重新选取了内外锻造法兰的螺栓规格,并再次对比分析了内外锻造法兰与内外刚性法兰的位移—承载力性能,获得了内外锻造法兰的优点。 展开更多
关键词 钢管塔 内外锻造法兰 内外刚性法兰 承载力 变形
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法兰盘厚度对刚性法兰连接节点刚度影响的有限元分析 被引量:13
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作者 向洋 苏明周 +1 位作者 杨俊芬 强若辉 《水利与建筑工程学报》 2012年第6期69-73,132,共6页
通过500 kV变电构架刚性法兰在拉弯荷载作用下的研究,应用有限元软件ANSYS分析法兰盘的厚度对刚性法兰连接节点刚度的影响。对有限元结果中典型节点的荷载-位移曲线进行了比较,结果表明:在满足承载力且螺栓的规格、型号都一样的条件下,... 通过500 kV变电构架刚性法兰在拉弯荷载作用下的研究,应用有限元软件ANSYS分析法兰盘的厚度对刚性法兰连接节点刚度的影响。对有限元结果中典型节点的荷载-位移曲线进行了比较,结果表明:在满足承载力且螺栓的规格、型号都一样的条件下,法兰盘的厚度对刚性连接节点的轴向和弯曲刚度有影响,而对剪切刚度没有影响。 展开更多
关键词 法兰 刚度 刚性法兰 有限元
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刚性法兰在弯矩作用下的有限元分析 被引量:2
4
作者 曾程 金晓华 《广东电力》 2011年第8期26-30,共5页
主要研究了钢管结构中刚性法兰连接在弯矩作用下的受力性能,应用大型有限元软件ANSYS对刚性法兰盘在弯矩作用下的受力特点进行有限元分析,并将有限元计算结果与DL/T5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、DL/T5130—2001《... 主要研究了钢管结构中刚性法兰连接在弯矩作用下的受力性能,应用大型有限元软件ANSYS对刚性法兰盘在弯矩作用下的受力特点进行有限元分析,并将有限元计算结果与DL/T5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、DL/T5130—2001《架空送电线路钢管杆设计技术规定》的计算结果进行对比,为这2个规定中"刚性法兰节点连接"章节的修编提供参考依据。 展开更多
关键词 刚性法兰 弯矩 旋转轴 有限元
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钢管塔结构中刚性法兰连接节点分析 被引量:2
5
作者 冯德奎 邓洪洲 曾程 《建筑技术开发》 2006年第12期14-16,共3页
钢管塔结构中,刚性法兰是一种重要的连接形式。利用有限元软件ANSYS分析了刚性法兰在受拉作用下的应力、应变状态和塑性区扩展过程,并得出了法兰节点局部区域的屈服不影响其极限承载力等重要结论,以期为工程应用提供参考。
关键词 钢管塔 刚性法兰 极限承载力
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新旧杆塔技术规定对刚性法兰设计对比研究 被引量:4
6
作者 陈怡甸 邓洪洲 《电网与清洁能源》 北大核心 2015年第2期21-27,共7页
选取输电塔架中常见的157个法兰节点,分别按照新旧杆塔技术规范中刚性法兰的计算方法进行设计,并对比尺寸,分析了新旧规范对法兰板厚度的影响规律。为研究新规范设计方法的合理性,采用ANSYS对20个法兰进行非线性数值模拟,认为新规范在... 选取输电塔架中常见的157个法兰节点,分别按照新旧杆塔技术规范中刚性法兰的计算方法进行设计,并对比尺寸,分析了新旧规范对法兰板厚度的影响规律。为研究新规范设计方法的合理性,采用ANSYS对20个法兰进行非线性数值模拟,认为新规范在法兰板设计方面较旧规范更为合理。此外,研究中发现法兰中的螺栓处于拉弯受力状态,因此,以1个节点为例,通过改变有限元参数,分析比较了法兰板厚度、肋板厚度、肋板高度对螺栓受力的影响,指出增大法兰板厚度对螺栓受力性能改善最为明显。结合实际设计中螺栓的设计利用率,建议设计时将法兰板厚度计算公式t=5M/f中的系数5调整为6,可增大10%左右的板厚,改善螺栓受力情况,供实际工程应用参考。 展开更多
关键词 刚性法兰 轴拉 有限元 法兰 螺栓
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刚性法兰连接设计方法 被引量:1
7
作者 方瑜 高亚栋 +1 位作者 吴祖咸 程鹏 《低温建筑技术》 2015年第12期81-83,共3页
针对不同电力行业标准对刚性法兰设计方法进行了总结,重点对比了法兰盘和加劲板的设计方法和构造要求,并结合普通钢结构中加劲板设计方法提出需要考虑加劲板形状影响的设计方法,供设计人员参考。
关键词 刚性法兰 加劲板 设计
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钢管塔刚性法兰设计研究 被引量:1
8
作者 李幸周 孟凡宇 《吉林电力》 2015年第1期4-7,共4页
结合特高压工程中钢管杆塔的设计实践,对比分析DL/T 5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、DL/T 5254—2010《架空输电线路钢管塔设计技术规定》以及CECS236—2008《钢结构单管通信塔技术规程》等规程对于刚性法兰设计计算... 结合特高压工程中钢管杆塔的设计实践,对比分析DL/T 5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》、DL/T 5254—2010《架空输电线路钢管塔设计技术规定》以及CECS236—2008《钢结构单管通信塔技术规程》等规程对于刚性法兰设计计算的条文规定,梳理刚性法兰的计算公式,比较各公式计算结果的差异。DL/T 5254—2010与其他2个规程相比,法兰板的计算结果略大,加劲板的计算结果稍小;对DL/T 5254—2010刚性法兰计算公式中设计参数的确定提出建议。 展开更多
关键词 刚性法兰 法兰 加劲板 螺栓 焊缝
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杆塔刚性法兰加劲肋在轴力作用下的荷载分配 被引量:2
9
作者 杨隆宇 施菁华 《电力科学与工程》 2017年第4期69-73,共5页
钢管构件节点处拉力分别通过加劲肋和法兰盘环形焊缝传递,二者传力分配对加劲肋承载力计算有较大影响。现有研究对传力比例是固定还是动态变化、二者分配比例都有不同理解;同时,规范中给出的计算方法存在与实际明显不符之处。由于刚性... 钢管构件节点处拉力分别通过加劲肋和法兰盘环形焊缝传递,二者传力分配对加劲肋承载力计算有较大影响。现有研究对传力比例是固定还是动态变化、二者分配比例都有不同理解;同时,规范中给出的计算方法存在与实际明显不符之处。由于刚性法兰加劲肋设置的特点,在试验中不易提取到环形焊缝及加劲肋端部传递的轴向荷载的准确值,因此,建立6个不同螺栓数的包含钢管、法兰、螺栓、加劲肋、焊缝的完整刚性法兰模型(钢管分别为φ219×8、φ506×8),根据节点实际受力情况分别设置数百个接触对的接触行为和参数。将模型求解结果与现有节点试验结果对比,表明模型有较好精度;通过加劲肋传递的内力比例随参数L_y/L_x变化;现有规范中给出系数α偏保守。结合模型计算结果,考虑刚性法兰工程实际并保留一定裕度,给出简化的刚性法兰加劲肋计算公式,为设计提供参考。 展开更多
关键词 特高压 刚性法兰加劲肋 有限元 荷载分配 简化设计
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轴拉荷载下内置加劲肋内外刚性法兰承载力性能研究
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作者 李泽仁 刘海锋 +3 位作者 范孝良 韩军科 王飞 李琛 《钢结构(中英文)》 2019年第10期30-35,共6页
结合国内外现有研究成果,在传统内外刚性法兰的基础上,提出一种内置加劲肋的新型法兰连接形式。采用ANSYS有限元软件,对含内置加劲肋法兰节点进行轴向拉伸参数分析,找出参数变化导致内外螺栓受力的不均匀度变化。结果表明:含内置加劲肋... 结合国内外现有研究成果,在传统内外刚性法兰的基础上,提出一种内置加劲肋的新型法兰连接形式。采用ANSYS有限元软件,对含内置加劲肋法兰节点进行轴向拉伸参数分析,找出参数变化导致内外螺栓受力的不均匀度变化。结果表明:含内置加劲肋法兰比无内置加劲肋法兰较早达到屈服极限,且最大承载力略小于无内置加劲肋法兰;含内置加劲肋双圈法兰受力情况比较复杂,尤其是内置加劲肋两侧的螺栓轴力明显大于其他地方;内外圈螺栓受力不均匀度随内置加劲肋厚度的增大而增大。 展开更多
关键词 内置加劲肋 内外刚性法兰 ANSYS 节点承载力 螺栓拉力比 参数分析 受力不均匀度
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基于ANSYS有限元模型的避雷针刚性法兰螺栓安全裕度分析 被引量:2
11
作者 康伟 王中亮 +2 位作者 赵丙军 郝军魁 申永鹏 《机械设计与制造工程》 2019年第11期111-114,共4页
使用传统方法来分析避雷针刚性法兰螺栓的安全裕度,存在精度低、误差率高的问题,为了有效解决该问题,引入ANSYS有限元模型的概念,对刚性法兰螺栓安全裕度分析方法进行优化设计。首先构建ANSYS避雷针法兰螺栓模型,在此基础上,分别计算法... 使用传统方法来分析避雷针刚性法兰螺栓的安全裕度,存在精度低、误差率高的问题,为了有效解决该问题,引入ANSYS有限元模型的概念,对刚性法兰螺栓安全裕度分析方法进行优化设计。首先构建ANSYS避雷针法兰螺栓模型,在此基础上,分别计算法兰应力、螺栓预紧力和法兰螺栓材料应变力,实现模型的有限元分析,最终得到刚性法兰螺栓的安全裕度方程及取值范围。经过实验对比发现,有限元模型下的分析方法比传统的安全裕度分析方法的平均误差率低0.46%,证明该方法使避雷针刚性法兰螺栓的安全裕度计算精度得到提高,避雷针的工作安全性得以增强。 展开更多
关键词 ANSYS 有限元模型 避雷针 刚性法兰螺栓 安全裕度
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输电杆塔中刚性法兰螺栓的附加拉力 被引量:2
12
作者 杨隆宇 施菁华 《电力勘测设计》 2018年第A02期193-197,共5页
刚性法兰中的法兰盘在受拉时会发生轻微变形,在螺杆中产生附加拉力,现有计算方法没有单独考虑附加拉力的影响。螺杆内力在试验中不易准确测得,因此建立6个不同直径、螺栓个数的包含各部件的刚性法兰模型(钢管分别为φ219×8、φ506&... 刚性法兰中的法兰盘在受拉时会发生轻微变形,在螺杆中产生附加拉力,现有计算方法没有单独考虑附加拉力的影响。螺杆内力在试验中不易准确测得,因此建立6个不同直径、螺栓个数的包含各部件的刚性法兰模型(钢管分别为φ219×8、φ506×8),根据节点实际受力情况分别设置接触行为和参数。计算结果表明,螺栓变形主要集中在螺杆部分;螺杆上的附加拉力约占钢管总轴力的6%;把螺杆的弯矩计入后,截面最大应力平均比其强度设计值高10%,现有计算方法偏不保守。考虑刚性法兰工程实际,给出了适用的螺栓承载力计算公式,为设计提供参考。 展开更多
关键词 输电塔 刚性法兰 螺栓 有限元 附加拉力
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受拉刚性法兰计算方法研究和有限元分析 被引量:3
13
作者 吴海洋 谢平 舒爱强 《电力建设》 2009年第10期91-94,共4页
通过对受拉刚性法兰进行有限元仿真模拟,得到法兰板和加劲板的应力分布规律。根据有限元分析结果推导了在轴向拉力作用下刚性法兰的计算方法,计算结果表明该方法具有足够的精度,可以满足工程需求。最后总结了受拉刚性法兰计算中需要注... 通过对受拉刚性法兰进行有限元仿真模拟,得到法兰板和加劲板的应力分布规律。根据有限元分析结果推导了在轴向拉力作用下刚性法兰的计算方法,计算结果表明该方法具有足够的精度,可以满足工程需求。最后总结了受拉刚性法兰计算中需要注意的问题,供工程设计参考。 展开更多
关键词 刚性法兰 轴向拉力 计算方法 有限元
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输电杆塔刚性法兰受弯计算公式分析 被引量:2
14
作者 章东鸿 金晓华 曾程 《电力建设》 2011年第3期48-50,共3页
通过结构受力模型分析了输电杆塔法兰在弯矩作用下的受力性能,推断出现行规范DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构技术规定》中法兰受弯计算公式的缺陷。通过有限元计算结果与法兰真型试验结果证明了推断的合理性,在此基础上提出合理... 通过结构受力模型分析了输电杆塔法兰在弯矩作用下的受力性能,推断出现行规范DL/T5154-2002《架空送电线路杆塔结构技术规定》中法兰受弯计算公式的缺陷。通过有限元计算结果与法兰真型试验结果证明了推断的合理性,在此基础上提出合理的法兰受弯模型与计算公式。 展开更多
关键词 输电线路 杆塔 刚性法兰 弯矩 旋转轴
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圆管刚性法兰加劲肋角焊缝受力特性及强度计算理论 被引量:5
15
作者 王宇强 张大长 +1 位作者 李步辉 孙铭泽 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期143-148,共6页
该文针对圆钢管刚性法兰角焊缝在轴拉荷载作用下的受力性能开展了非线性有限元分析,研究了法兰竖向、横向和环向角焊缝在不同荷载水平下的应力发展规律,指出了法兰在轴拉荷载下三道焊缝的传力分配,进行了不同加劲肋高宽比对竖向焊缝受... 该文针对圆钢管刚性法兰角焊缝在轴拉荷载作用下的受力性能开展了非线性有限元分析,研究了法兰竖向、横向和环向角焊缝在不同荷载水平下的应力发展规律,指出了法兰在轴拉荷载下三道焊缝的传力分配,进行了不同加劲肋高宽比对竖向焊缝受力影响的研究,提出了更加科学合理的角焊缝计算公式,并通过刚性法兰节点轴拉静力试验证实了所提出的计算公式的合理性。结合有限元分析及试验研究结果得到如下结论:圆钢管刚性法兰竖向角焊缝在轴拉荷载下的焊喉截面正应力呈上大下小的非对称分布,竖向焊缝的拉压分界线位于焊缝长度约1/5处;角焊缝落弧端存在应力集中;在允许焊缝部分进入塑性的情况下,结构依然是安全的;修正后的角焊缝强度计算公式可应用于圆钢管结构刚性法兰的连接设计。 展开更多
关键词 圆钢管刚性法兰 角焊缝 有限元模拟 加劲肋 强度计算理论
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芯筒式双法兰刚性连接平面及减震框架试验对比分析 被引量:6
16
作者 张爱林 王庆博 +2 位作者 张艳霞 上官广浩 刘安然 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期18-33,共16页
该文提出一种芯筒式双法兰刚性连接平面钢框架及其减震框架,设计并完成了两种框架的子结构拟动力试验,通过对比分析两榀框架的滞回性能、典型部位应变变化、抗侧刚度、耗能能力等指标,研究该类框架的抗震性能。结果表明:在8度多遇及设... 该文提出一种芯筒式双法兰刚性连接平面钢框架及其减震框架,设计并完成了两种框架的子结构拟动力试验,通过对比分析两榀框架的滞回性能、典型部位应变变化、抗侧刚度、耗能能力等指标,研究该类框架的抗震性能。结果表明:在8度多遇及设防地震作用下,中间柱型摩擦阻尼器可以提供刚度,控制层间位移角,减轻甚至避免结构塑性损伤;在8度罕遇、8度(0.30 g)罕遇、9度罕遇地震作用下,中间柱型摩擦阻尼器进行滑移摩擦耗能,耗能能力稳定,有效延缓结构塑性损伤,减震框架结构刚度、耗能能力均优于平面框架,平面框架和减震框架芯筒式双法兰刚性连接节点抗震性能良好且减震框架节点抗震性能优于平面框架。 展开更多
关键词 芯筒式双法兰刚性连接 平面框架 减震框架 中间柱型摩擦阻尼器 拟动力试验 抗震性能
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圆钢管刚性异形法兰轴拉承载力特性分析及设计方法 被引量:2
17
作者 徐嘉毅 郭勇 张大长 《钢结构(中英文)》 2019年第9期50-55,共6页
钢管塔结构构件普遍采用圆形法兰连接,大型杆塔的交叉材、斜材与主管相贯连接,支管采用与其垂直的圆形法兰连接接长;该连接法兰在一定程度上增大了节点域尺寸,可能造成节点过大给镀锌及运输带来困难。为此,研究开发一种法兰盘面平行于... 钢管塔结构构件普遍采用圆形法兰连接,大型杆塔的交叉材、斜材与主管相贯连接,支管采用与其垂直的圆形法兰连接接长;该连接法兰在一定程度上增大了节点域尺寸,可能造成节点过大给镀锌及运输带来困难。为此,研究开发一种法兰盘面平行于主管轴线的新型异形法兰。该法兰盘面形状为椭圆形,以法兰盘面与支管夹角为参数,开展轴拉荷载作用下刚性异形法兰承载力特性的非线性模拟,考察其轴拉荷载-变形特性及连接螺栓的受力特点。新型异形法兰轴拉承载力与圆形法兰基本具有相似的特性,但在轴拉荷载增大过程中,由于法兰盘面滑移导致连接节点轴向位移突然增大,荷载-变形关系继续线性增大并进入弹塑性阶段;滑移荷载与夹角和预紧力大小有关。连接螺栓受拉剪共同作用而发生弯曲,其应力最大位置位于两侧法兰板接触面。最后,提出异形刚性法兰的设计方法,包括法兰板、加劲肋及连接螺栓的强度设计理论。 展开更多
关键词 钢管塔 刚性法兰 异形法兰 有限元
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箱形柱芯筒式双法兰刚性连接节点平面框架拟静力试验研究 被引量:6
18
作者 张爱林 王杰 +1 位作者 张艳霞 刘安然 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期146-160,共15页
提出一种箱形柱芯筒式双法兰刚性连接节点平面纯框架及减震框架,设计了两榀5层原型结构,对两榀原型结构试验子结构进行0.7倍缩尺,完成拟动力试验之后继续进行拟静力试验,该文对拟静力试验中两榀框架的滞回性能、各典型部位应变变化、刚... 提出一种箱形柱芯筒式双法兰刚性连接节点平面纯框架及减震框架,设计了两榀5层原型结构,对两榀原型结构试验子结构进行0.7倍缩尺,完成拟动力试验之后继续进行拟静力试验,该文对拟静力试验中两榀框架的滞回性能、各典型部位应变变化、刚度退化及耗能能力等进行对比研究。试验结果表明,当层间位移角为0.005 rad(1/200)时,纯框架和减震框架整体均保持弹性状态,中间柱型摩擦阻尼器开始摩擦耗能,占结构总耗能的71.3%;当层间位移角为钢结构弹塑性位移角限值0.02 rad(1/50)时,两榀试验结构滞回曲线均呈双线性,节点域均无塑性产生,减震框架柱脚塑性发展较纯框架更小;当层间位移角为0.04 rad(1/25)时,滞回曲线均更为饱满,节点域仍无塑性产生,纯框架柱脚屈曲更为明显。拟静力试验中两榀框架连接节点可靠,中间柱型摩擦阻尼器通过摩擦耗能,有效延缓减震框架主体结构塑性发展,减震框架结构刚度、耗能能力、抗震性能优于纯框架。 展开更多
关键词 箱形柱 芯筒式双法兰刚性连接节点 平面框架 拟静力试验 中间柱型摩擦阻尼器
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输电线路钢管塔法兰节点承载性能研究 被引量:7
19
作者 付豪 周雪宁 +1 位作者 海晓涛 周洪 《陕西电力》 2011年第5期24-28,共5页
法兰节点作为钢管结构的重要连接节点形式,其承载性能直接影响着杆件的承载力,进而影响输电杆塔的稳定。文中对柔性和刚性两种法兰节点进行分析,针对柔性法兰各部分尺寸参数变化,用ANSYS软件进行了数值模拟并建立多个有限元模型,分别研... 法兰节点作为钢管结构的重要连接节点形式,其承载性能直接影响着杆件的承载力,进而影响输电杆塔的稳定。文中对柔性和刚性两种法兰节点进行分析,针对柔性法兰各部分尺寸参数变化,用ANSYS软件进行了数值模拟并建立多个有限元模型,分别研究其极限承载力。比较了法兰盘厚度、螺栓位置、螺栓数量对柔性法兰极限承载力的影响,对实际工程中用于输电杆塔的法兰设计有一定的参考价值。针对刚性法兰,以方韶站220kVSKT12双回跨越塔编号为FL5的刚性法兰为例,对其进行实体建模,研究刚性法兰的变形、破坏过程,计算其极限承载力并针对螺栓的受力状态进行了分析,得出螺栓在轴向受拉过程中为拉弯组合状态,该研究内容可为相关行业规范的完善提供参考。 展开更多
关键词 输电钢管塔 柔性法兰 刚性法兰 数值模拟
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变电站人字柱构架法兰连接节点刚度有限元分析
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作者 周柏睿 《水利水电施工》 2016年第4期39-49,共11页
变电钢构架中最常见的钢管连接形式是法兰连接,分有加劲肋的刚性法兰连接和无加劲肋的柔性法兰连接两种。法兰连接处无论是轴向刚度、剪切刚度还是弯曲刚度一般都小于杆件的刚度,法兰连接处刚度局部削弱会对变电钢构架产生一定的影响,... 变电钢构架中最常见的钢管连接形式是法兰连接,分有加劲肋的刚性法兰连接和无加劲肋的柔性法兰连接两种。法兰连接处无论是轴向刚度、剪切刚度还是弯曲刚度一般都小于杆件的刚度,法兰连接处刚度局部削弱会对变电钢构架产生一定的影响,而目前相关规范并未对法兰连接的轴向刚度、剪切刚度或弯曲刚度做出相应规定。因此,通过对变电站人字柱构架刚性法兰和柔性法兰连接节点刚度有限元分析,得出刚性法兰有限元分析标准模型的变形和柔性法兰有限元分析标准模型的变形,进而得到轴向拉力对刚性法兰的影响、轴向拉力对柔性法兰的影响以及加劲肋高度和厚度对刚性法兰连接节点刚度的影响。对法兰连接节点的刚度研究,将对于钢构架在输变电工程中的推广应用具有重要的意义。 展开更多
关键词 变电构架 刚性法兰 柔性法兰 节点刚度 加劲肋
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