常見(jiàn)問(wèn)題
特高壓帶頸鍛造法蘭受拉性能與設(shè)計(jì)
更新時(shí)間??2021-04-02 13:57 閱讀
鋼管塔結(jié)構(gòu)受力性能好的建筑，是非常美觀的，在非常大的結(jié)構(gòu)中，起到的作用非常的多，使用的項(xiàng)目也是非常的多。總是大多數(shù)被使用在特高壓輸電線路工程中。
現(xiàn)在為止，在鋼管輸電塔的連接中，主要的就是采用的加勁法蘭，和無(wú)勁法蘭這兩種。帶頸鍛造法蘭，在整體上來(lái)說(shuō)剛度是非常好的，現(xiàn)在施工起來(lái)也是非常的便利。最近幾年開(kāi)始用于輸電塔的結(jié)構(gòu)之中了。
由于鍛制法蘭是一種新型的連接節(jié)點(diǎn)，在我們國(guó)家對(duì)這個(gè)研究的人還是比較少。從可靠性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、構(gòu)造形式來(lái)說(shuō)，是有待進(jìn)一步的研究的。
我們今天可以試驗(yàn)研究、有限原數(shù)值分析和理論研究相結(jié)合的方法。在對(duì)待高壓鋼管塔之中中的鍛造法蘭的受拉性能開(kāi)展一下研究。
1、在特高壓鋼管法蘭使用中，通過(guò)Q345強(qiáng)度級(jí)差不等管徑對(duì)接法蘭進(jìn)行受拉試驗(yàn)，在研究之中，強(qiáng)度的極差不等經(jīng)對(duì)接法蘭的軸心，受拉和偏心受拉的承載性能和破壞的機(jī)制。最夠的研究結(jié)論是什么呢？鍛造的法蘭，連接具有很好的受拉承載性能，和非常高安全富余度的。在大小管徑對(duì)接的法蘭的變形主要是集中在小管徑的一側(cè)。就是小管鋼管發(fā)生較為明顯的軸向拉伸和徑索變形。法蘭盤受拉的發(fā)生的時(shí)候， 就會(huì)翹曲變形。與軸心受力相比較，偏心的受力會(huì)在一定的程度上降低試件的承載能力。
2、通過(guò)限元參數(shù)的分析，研究了法蘭的厚度，法蘭的頸部坡度，還有螺栓的邊距，螺栓的預(yù)緊力還有偏心距等等會(huì)對(duì)法蘭受拉承載性能的影響規(guī)律，并提出了各個(gè)參數(shù)的取值的意見(jiàn)和建議。
3、在考慮到材料斷裂的影響的情況下，模擬了鍛造法蘭試件的斷裂破壞過(guò)程，極限荷載和塑性變形能力，還和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比。結(jié)果表明，考慮材料的微損傷的有限元分析可以較為準(zhǔn)確地模擬構(gòu)件在大變形的承載力，剛度的退化特征和破壞的形態(tài)。
4、同時(shí)還提到了法蘭與螺栓的受力模型，推導(dǎo)出來(lái)法蘭盤的撬力和螺栓受力的計(jì)算公式，對(duì)鍛造法蘭的計(jì)算公式進(jìn)行了修改。利用了有限的軟件，對(duì)法蘭的模型進(jìn)行了非線性的編輯和數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了公式的合格性。提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)意見(jiàn)。
5、在對(duì)特高壓法蘭的連接點(diǎn)進(jìn)行了靜力試驗(yàn)之后，為進(jìn)一步的了解這個(gè)結(jié)構(gòu)在實(shí)際的工程中的風(fēng)振性能和抗震的性能。應(yīng)該建立結(jié)構(gòu)整體的模型。對(duì)這個(gè)進(jìn)行風(fēng)振分析和動(dòng)力的分析，考察風(fēng)振性能和抗震的性能。
6、另外還有一個(gè)特高壓鍛造法蘭的受拉荷載工況下的承載性能。但是在實(shí)際中，鍛造法蘭節(jié)點(diǎn)還可能存在受壓或者受彎的還有受剪的情況，因此需要對(duì)這么工況下的法蘭受力進(jìn)行性能的相關(guān)的研究。
7、鍛造法蘭，與鋼管的通過(guò)的環(huán)形的對(duì)接焊縫，在焊接的過(guò)程中會(huì)形成的焊接殘余的應(yīng)力情況，這個(gè)也是需要考慮的，焊接的殘余應(yīng)力的影響，后續(xù)的可通過(guò)試驗(yàn)的或者相關(guān)的軟件進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
8、在各個(gè)試件的極限荷載均達(dá)到了設(shè)計(jì)荷載的百分之150，鍛造法蘭的連接具有較好的受拉承載的高效的性能和安全裕度，和軸心受力相比較而言，偏心受力降低了試件的承載力。
9、大小管對(duì)法蘭的變形主要集中在小管徑的一側(cè)，小管徑鋼管發(fā)生較為明顯的軸向拉伸，和變徑的縮變形。在試驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)生鍛造法蘭對(duì)焊接縫的拉壞，說(shuō)明了強(qiáng)度及差的鍛造法蘭，對(duì)接焊縫是可靠的在降低法蘭連接重量的前提下能夠較好的滿足實(shí)際工程的需求，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
10、法蘭盤厚度的增加提高了鍛件的法蘭的節(jié)點(diǎn)整體的剛度和承載力，消弱了撬力的影響，對(duì)螺栓的受力是比較有力的。法蘭的頸部邊坡的度數(shù)控制在15度左右，可以將鍛造法蘭的應(yīng)力集中在中心區(qū)域轉(zhuǎn)移到法蘭的頸部。
現(xiàn)在為止，在鋼管輸電塔的連接中，主要的就是采用的加勁法蘭，和無(wú)勁法蘭這兩種。帶頸鍛造法蘭，在整體上來(lái)說(shuō)剛度是非常好的，現(xiàn)在施工起來(lái)也是非常的便利。最近幾年開(kāi)始用于輸電塔的結(jié)構(gòu)之中了。
由于鍛制法蘭是一種新型的連接節(jié)點(diǎn)，在我們國(guó)家對(duì)這個(gè)研究的人還是比較少。從可靠性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、構(gòu)造形式來(lái)說(shuō)，是有待進(jìn)一步的研究的。
我們今天可以試驗(yàn)研究、有限原數(shù)值分析和理論研究相結(jié)合的方法。在對(duì)待高壓鋼管塔之中中的鍛造法蘭的受拉性能開(kāi)展一下研究。
1、在特高壓鋼管法蘭使用中，通過(guò)Q345強(qiáng)度級(jí)差不等管徑對(duì)接法蘭進(jìn)行受拉試驗(yàn)，在研究之中，強(qiáng)度的極差不等經(jīng)對(duì)接法蘭的軸心，受拉和偏心受拉的承載性能和破壞的機(jī)制。最夠的研究結(jié)論是什么呢？鍛造的法蘭，連接具有很好的受拉承載性能，和非常高安全富余度的。在大小管徑對(duì)接的法蘭的變形主要是集中在小管徑的一側(cè)。就是小管鋼管發(fā)生較為明顯的軸向拉伸和徑索變形。法蘭盤受拉的發(fā)生的時(shí)候， 就會(huì)翹曲變形。與軸心受力相比較，偏心的受力會(huì)在一定的程度上降低試件的承載能力。
2、通過(guò)限元參數(shù)的分析，研究了法蘭的厚度，法蘭的頸部坡度，還有螺栓的邊距，螺栓的預(yù)緊力還有偏心距等等會(huì)對(duì)法蘭受拉承載性能的影響規(guī)律，并提出了各個(gè)參數(shù)的取值的意見(jiàn)和建議。
3、在考慮到材料斷裂的影響的情況下，模擬了鍛造法蘭試件的斷裂破壞過(guò)程，極限荷載和塑性變形能力，還和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比。結(jié)果表明，考慮材料的微損傷的有限元分析可以較為準(zhǔn)確地模擬構(gòu)件在大變形的承載力，剛度的退化特征和破壞的形態(tài)。
4、同時(shí)還提到了法蘭與螺栓的受力模型，推導(dǎo)出來(lái)法蘭盤的撬力和螺栓受力的計(jì)算公式，對(duì)鍛造法蘭的計(jì)算公式進(jìn)行了修改。利用了有限的軟件，對(duì)法蘭的模型進(jìn)行了非線性的編輯和數(shù)據(jù)的分析，驗(yàn)證了公式的合格性。提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)意見(jiàn)。
5、在對(duì)特高壓法蘭的連接點(diǎn)進(jìn)行了靜力試驗(yàn)之后，為進(jìn)一步的了解這個(gè)結(jié)構(gòu)在實(shí)際的工程中的風(fēng)振性能和抗震的性能。應(yīng)該建立結(jié)構(gòu)整體的模型。對(duì)這個(gè)進(jìn)行風(fēng)振分析和動(dòng)力的分析，考察風(fēng)振性能和抗震的性能。
6、另外還有一個(gè)特高壓鍛造法蘭的受拉荷載工況下的承載性能。但是在實(shí)際中，鍛造法蘭節(jié)點(diǎn)還可能存在受壓或者受彎的還有受剪的情況，因此需要對(duì)這么工況下的法蘭受力進(jìn)行性能的相關(guān)的研究。
7、鍛造法蘭，與鋼管的通過(guò)的環(huán)形的對(duì)接焊縫，在焊接的過(guò)程中會(huì)形成的焊接殘余的應(yīng)力情況，這個(gè)也是需要考慮的，焊接的殘余應(yīng)力的影響，后續(xù)的可通過(guò)試驗(yàn)的或者相關(guān)的軟件進(jìn)行進(jìn)一步的研究。
8、在各個(gè)試件的極限荷載均達(dá)到了設(shè)計(jì)荷載的百分之150，鍛造法蘭的連接具有較好的受拉承載的高效的性能和安全裕度，和軸心受力相比較而言，偏心受力降低了試件的承載力。
9、大小管對(duì)法蘭的變形主要集中在小管徑的一側(cè)，小管徑鋼管發(fā)生較為明顯的軸向拉伸，和變徑的縮變形。在試驗(yàn)中沒(méi)有發(fā)生鍛造法蘭對(duì)焊接縫的拉壞，說(shuō)明了強(qiáng)度及差的鍛造法蘭，對(duì)接焊縫是可靠的在降低法蘭連接重量的前提下能夠較好的滿足實(shí)際工程的需求，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
10、法蘭盤厚度的增加提高了鍛件的法蘭的節(jié)點(diǎn)整體的剛度和承載力，消弱了撬力的影響，對(duì)螺栓的受力是比較有力的。法蘭的頸部邊坡的度數(shù)控制在15度左右，可以將鍛造法蘭的應(yīng)力集中在中心區(qū)域轉(zhuǎn)移到法蘭的頸部。
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