1. Latar belakang penyelidikan mengenai sifat mekanikal sudut menara keluli sudut

Sebagai struktur penting dalam projek seperti talian penghantaran dan menara komunikasi, Reka bentuk dan sifat mekanikal menara keluli sudut secara langsung mempengaruhi keselamatan dan kestabilan struktur keseluruhan. Nod Menara Keluli Angle biasanya termasuk tiga jenis: nod tegar, nod separa tegar dan nod yang dinyatakan. Jenis nod yang berbeza mempunyai perbezaan yang signifikan dalam prestasi tekanan, Kekuatan kekakuan dan beban galas. .

1. Nod tegar

Nod tegar biasanya digunakan dalam struktur yang memerlukan kestabilan yang tinggi, seperti dalam reka bentuk nod silinder luar menara Guangzhou, dan nod tegar digunakan untuk memastikan kestabilan keseluruhan dan tempatan. Nod tegar dapat menghantar momen lentur dan daya ricih dengan berkesan, tetapi mempunyai kekangan yang besar terhadap ubah bentuk, Oleh itu, kesan kekakuan nod pada struktur keseluruhan perlu dipertimbangkan semasa reka bentuk.

2. Nod separuh tegar

Nod separa tegar menggabungkan kelebihan nod yang tegar dan dinyatakan, dan mempunyai kemuluran dan kemampuan penggunaan tenaga yang baik. Sebagai contoh, Node rasuk separa tegar yang disambungkan ke keluli sudut atas dan bawah mengesahkan kemuluran mereka yang baik dan prestasi yang memakan tenaga melalui analisis unsur terhingga. Sebagai tambahan, Kajian keluli sudut dua-web yang menghubungkan nod rasuk separa tegar dari keluli sudut atas dan bawah menunjukkan bahawa menambahkan tulang rusuk pengukuhan lateral dapat meningkatkan kekakuan dan kapasiti galas nod.

3. Nod artikulasi

Nod yang diartikulasikan biasanya digunakan dalam struktur yang memerlukan keupayaan ubah bentuk yang besar, seperti dalam nod menara pepenjuru. Bentuk yang diartikulasikan membolehkan nod berputar secara bebas dalam julat tertentu, dengan itu meningkatkan rintangan angin struktur.

2. Penggunaan analisis unsur terhingga dalam kajian sifat mekanikal sudut menara keluli sudut

Analisis unsur terhingga (FEA) adalah alat penting untuk mengkaji sifat mekanikal sudut menara keluli sudut. Dengan mensimulasikan keadaan tekanan sebenar, pengagihan tekanan, keadaan ubah bentuk dan kapasiti galas nod boleh diramalkan dengan tepat.

1. Analisis unsur terhingga tak linear berdasarkan ANSYS

Perisian ANSYS digunakan secara meluas dalam analisis unsur terhingga tak linear dari sudut menara keluli sudut. Sebagai contoh, Dalam kajian nod rasuk separa tegar bersama keluli sudut atas dan bawah, Pengagihan tekanan dan lengkung histerisis nod disimulasikan melalui ANSYS, dan berbanding dengan keputusan eksperimen telah disahkan. Sebagai tambahan, Kajian menghubungkan nod rasuk separa tegar dengan keluli sudut web berganda dan keluli sudut atas juga menunjukkan bahawa ANSYs dapat mensimulasikan prestasi tekanan dengan tepat.

2. Kesan perubahan kekakuan pada prestasi nod

Penyelidikan menunjukkan bahawa perubahan kekakuan nod mempunyai kesan yang signifikan terhadap prestasi statik dan tindak balas getaran angin menara keluli sudut. Sebagai contoh, melalui analisis unsur terhingga, didapati bahawa peningkatan kekakuan nod dapat meningkatkan rintangan angin struktur. Sebagai tambahan, Model ksi-chen digunakan untuk menganalisis lengkung sudut lentur nod berbentuk K dari UHV menara penghantaran, Selanjutnya mengesahkan pengaruh bilangan bolt pada momen lenturan muktamad dan kekakuan putaran awal.

3. Analisis sifat bahan

Penggunaan keluli kekuatan tinggi dalam nod menara keluli sudut dengan ketara meningkatkan keupayaan dan kemuluran bebannya. Sebagai contoh, Kapasiti galas plastik nod keluli kekuatan tinggi sekurang-kurangnya 32% lebih tinggi daripada keluli Q345B biasa . Sebagai tambahan, Penggunaan keluli kekuatan tinggi Q420 dalam sambungan bebibir fleksibel juga menunjukkan bahawa bahan tersebut mempunyai rintangan keletihan yang sangat baik .

3. Analisis sifat mekanikal nod biasa

1. Nod berbentuk k

Nod berbentuk k adalah bentuk nod biasa di menara penghantaran, dan sifat mekanikal mereka dipengaruhi oleh faktor seperti bilangan bolt, jarak bolt, dan dimensi keratan rentas keluli sudut utama. Kajian telah menunjukkan bahawa lebih banyak bolt, semakin tinggi had lenturan had dan kekakuan putaran awal nod. Sebagai tambahan, melalui analisis unsur terhingga, Telah dijumpai bahawa dimensi keratan rentas keluli sudut utama mempunyai kesan yang signifikan terhadap kekakuan nod dan kapasiti galas beban.

2. Rasuk separuh dan nod lajur

Nod rasuk separuh tegar adalah satu bentuk sambungan yang digunakan secara meluas di menara penghantaran. Penyelidikan menunjukkan bahawa nod rasuk dan lajur separa tegar yang disambungkan ke keluli sudut atas dan bawah mempunyai kemuluran dan kemampuan penggunaan tenaga yang baik, dan dapat menahan beban dinamik dengan berkesan seperti gempa bumi. Sebagai tambahan, Kajian keluli sudut dua-web yang menghubungkan nod rasuk separa tegar dari keluli sudut atas dan bawah menunjukkan bahawa menambahkan tulang rusuk pengukuhan lateral dapat meningkatkan kekakuan dan kapasiti galas nod.

3. Nod artikulasi

Nod yang diartikulasikan biasanya digunakan dalam struktur yang memerlukan keupayaan ubah bentuk yang lebih besar. Penyelidikan menunjukkan bahawa bentuk yang diartikulasikan membolehkan nod berputar secara bebas dalam julat tertentu, dengan itu meningkatkan rintangan angin struktur. Sebagai tambahan, melalui analisis unsur terhingga, didapati bahawa nod yang diartikulasikan mempamerkan keupayaan ubah bentuk dan prestasi penggunaan tenaga yang baik apabila tertakluk kepada beban angin.

4. Kesimpulan dan prospek

Melalui kajian sifat -sifat mekanikal nod khas menara keluli sudut, Kesimpulan berikut dapat ditarik:

1. Nod tegar sesuai untuk struktur yang memerlukan kestabilan yang tinggi, tetapi mempunyai kekangan yang lebih besar terhadap ubah bentuk;
2. Nod separa tegar menggabungkan kelebihan nod yang tegar dan dinyatakan, dan mempunyai kemuluran dan kemampuan penggunaan tenaga yang baik;
3. Nod yang diartikulasikan sesuai untuk struktur yang memerlukan keupayaan ubah bentuk yang besar dan dapat menahan beban angin secara efektif;
4. Penggunaan keluli kekuatan tinggi dengan ketara meningkatkan kapasiti galas dan kemuluran nod;
5. Analisis elemen terhingga adalah alat penting untuk mengkaji sifat mekanikal sudut menara keluli sudut, dan dapat meramalkan pengagihan tekanan dengan tepat, ubah bentuk dan kapasiti nod.

Penyelidikan masa depan dapat meneroka kesan bahan dan bentuk sambungan yang berbeza pada prestasi nod menara keluli sudut, dan mengoptimumkan reka bentuk nod dalam kombinasi dengan kes kejuruteraan sebenar untuk meningkatkan keselamatan dan ekonomi struktur.