钢管杆塔新型内外法兰受弯性能试验研究及有限元分析

提出了一种适用于钢管杆塔的内外法兰连接型式，阐述了该法兰的特点，对节点的设计进行了系统分析，提出了节点螺栓拉力计算模型，指出确定计算螺栓拉力旋转轴的位置是整个新型法兰的研究重点。为考察新型内外法兰的受力性能、节点破坏模式、内外圈螺栓拉力及法兰螺栓群的受力分界线，以白花洞钢管杆工程为背景，进行了2个缩尺法兰模型的静力试验。同时，对试验模型进行了非线性有限元分析，试验结果与有限元分析结果吻合较好，分析结果均表明：这种法兰构造合理、安全可靠，可用于实际工程。最后，结合试验与有限元参数分析结果，给出了内外法兰受弯时的设计方法，建议计算螺栓拉力的旋转轴位置可取在距钢管中心0.7r处(r为钢管半径)。