钢管混凝土风电塔架插板式节点的力学行为分析

为了掌握格构式钢管混凝土风电塔架插板式节点的受力性能,进行了4个插板式节点缩尺模型的静力试验,并在此基础上采用ABAQUS进行参数扩展的有限元非线性分析;通过节点板厚度和球柱高度的变化,对节点的节点板等效应力分布、锥台区等效应力分布等性能指标进行了分析.研究结果表明:插板式节点的破坏形态可分为节点板屈曲破坏模式、包裹体滑移破坏模式和球柱剪切破坏模式,分别取决于节点板厚度、包裹体握裹力和球柱高度;节点板为节点的薄弱部位,随着节点板厚度和球柱高度的变化,其高应力区均集中在节点板下部与球柱相交处;假定腹杆不发生屈曲破坏,在球柱高度相同时,当节点板厚度n≤12 mm时,节点承载力随着n的增大而增加,当n> 12 mm时,随着n的增大,节点承载力增长幅度明显放缓;在节点板厚度相同时,当球柱高度h≤90 mm时,节点承载力随着h的增大而增加,当h> 90 mm时,随着h的增大,节点承载力增长幅度明显放缓;此类节点在实际工程设计使用时节点板厚度n≤12 mm较为合理、球柱高度h≤90 mm较为合理.