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大跨越钢管混凝土输电塔地震作用弹塑性分析
  • ISSN号:1000-4750
  • 期刊名称:工程力学
  • 时间:2012
  • 页码:158-164
  • 分类:O344.3[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072, [2]中南电力设计院,武汉430071
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51078296)
  • 相关项目:基于塔线体系完全气弹模型风洞试验的格构式输电塔风荷载识别与抗风优化设计方法
中文摘要:

利用静力和动力两种方法研究了一个大跨越钢管混凝土输电塔在地震作用下的弹塑性力学性能,包括:1)建立了精细的输电塔和塔线体系两种有限元模型以及输电塔材料的非线性模型;2)将由振型分解反应谱法得到的结构底部剪力按第一阶振型分配到有限元模型的各个节点上,一步步增加节点力,使材料逐渐进入塑性状态直到计算不能收敛为止。静力分析表明:结构失效是由于薄壁钢管单元失效造成的,而钢管混凝土单元还没有失效,结构的极限荷载由薄壁钢管单元决定;3)利用时程法进行罕遇地震下的输电塔弹塑性分析。动力分析表明:在地震作用下,塔上许多单元很快就进入了塑性,在最后时刻,有一定数量的薄壁钢管单元已经破坏,但钢管混凝土单元没有出现破坏的情况,该塔能实现“大震不倒”的目标。两种方法都显示塔的中部是结构的薄弱处。

英文摘要:

The elastic-plastic analysis of a long-span Concrete Filled Steel-Tube (CFST) transmission tower under earthquake actions is studied by the static method and the dynamic method, including: 1) fine FEM models of a CFST tower and a tower-line system are built and the nonlinear material models including steel-tube and CFST are also modeled. 2) shear forces on supports obtained by a mode-decomposition response spectrum method are distributed at all nodes based on the structural first-order mode value and then the nodal loads increase step by step in order to impel materials into plastic status until calculation cannot converge. Static analysis shows there are some steel-tube elements failed but no any CFST element failed and the limit load is decided by the steel-tube elements. 3) a seismic record is selected to analyze the seismic elastic-plastic behaviors of the tower by a time-history analysis method. The dynamic analysis shows a lot of elements enter the plastic status soon after earthquake action and there are some steel-tube elements failed but no any CFST element failed at last time, so the tower can achieve the goal: no collapse in the big earthquake. The two methods both show the weakest part is in the middle of the tower.

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期刊信息
  • 《工程力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国力学学会
  • 主编:袁驷
  • 地址:北京清华大学新水利馆114号
  • 邮编:100084
  • 邮箱:gclxbjb@tsinghuae.du.cn
  • 电话:010-62788648
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4750
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2595/O3
  • 邮发代号:82-862
  • 获奖情况:
  • 1999年获在物理、力学类刊物中影响因子位居第二(0...
  • 国内外数据库收录:
  • 荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:32789