多向荷載作用下FRP復合材料橫擔體系受力性能研究.pdf

1、在電網輸電桿塔結構中，橫擔是十分重要的子結構或構件，它是電網輸電桿塔中各向掛線連接的重要部位。以FRP復合材料替代輸電桿塔中的傳統(tǒng)材料，能夠顯著改善傳統(tǒng)材質輸電桿塔出現(xiàn)的各類問題。但是國內大部分學者和工程技術員通常只采用有限元模擬和理論分析的方法，對復合材料橫擔的研制設計及力學性能進行一定的分析。所以，為了使復合材料橫擔在輸電桿塔結構中得到更為全面的推廣應用，有必要采取試驗的方法對其進行研究。
　　本文介紹了FRP復合材料在橫擔方

2、面的應用現(xiàn)狀和研究意義，闡述了FRP材料的本構關系以及橫擔體系在靜力分析方面的理論知識，以330kV輸電線路工程中的FRP復合材料橫擔體系為研究對象，分別選擇輸電塔構架中典型的B相、B1相橫擔體系的足尺試件進行承載能力的過載試驗，并在此基礎上通過ANSYS15.0有限元軟件分析了B1相橫擔體系的承載力以及變形性能。
　　本次試驗中橫擔體系受力點的荷載與位移之間基本呈線性變化規(guī)律，試驗各項數(shù)據(jù)圖中曲線無明顯突變或拐點，說明FRP復合

3、材料橫擔體系在多向荷錢作用下基本處于彈性工作狀態(tài)，受力性能良好。FRP套管與鋼套管之間粘接牢固，二者未出現(xiàn)脫膠或相對滑移現(xiàn)象，荷載傳遞性良好。在多向荷載作用下，只在FRP材料表層在出現(xiàn)輕微撕裂現(xiàn)象，F(xiàn)RP材料整體聚合良好，可共同抵制外荷載作用。
　　利用ANSYS有限元軟件對B1相FRP復合材料橫擔體系進行了數(shù)值模擬分析，并考慮了FRP管材與鋼套管的接觸問題，根據(jù)試驗中的加載制度在有限元模擬中創(chuàng)建了相應的荷載步文件后對模型加載求解