【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及輸電塔角鋼構(gòu)件抗壓承載力評估，具體而言，涉及一種軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法。
技術(shù)介紹
1、輸電塔結(jié)構(gòu)屬于室外運行結(jié)構(gòu)，在其運行過程中，經(jīng)常會遭受風(fēng)、雨、雷、冰、日照等復(fù)雜因素的耦合作用，在其幾十年的運行過程中，會逐漸發(fā)生腐蝕損傷，耐久性逐步降低，進而影響到輸電塔運行的壽命，降低了線路整體的運行壽命，對電網(wǎng)建設(shè)的全壽命周期管理十分不利。
2、在輸電塔結(jié)構(gòu)中，軸壓角鋼構(gòu)件約占所有構(gòu)件的50％，是輸電塔的核心支撐部分，具體地，軸壓角鋼構(gòu)件指的是在雙側(cè)肢節(jié)均進行螺栓固定的角鋼構(gòu)件，為了能夠?qū)旊娝S壓角鋼構(gòu)件在腐蝕損傷后的承載力進行評估，進而判斷其可靠性和安全性，亟需一種軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在缺少對于軸壓角鋼構(gòu)件在腐蝕損傷后的承載力進行評估的方法，僅憑經(jīng)驗判斷無法準確得知軸壓角鋼構(gòu)件的承載力情況，且軸壓角鋼構(gòu)件具有多種軸壓約束類型，每種軸壓約束類型下其承載力也存在較大差異的技術(shù)問題之一。
2、為此，本專利技術(shù)提供了一種軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法。
3、本專利技術(shù)提供的一種軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，包括：
4、確定軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型，所述腐蝕損傷類型包括孔狀腐蝕和局部腐蝕；
5、根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型計算軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)和腐蝕率；
6、根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型確定
7、根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)、腐蝕率和穩(wěn)定系數(shù)對其腐蝕損傷后的抗壓承載力進行計算，并對其腐蝕損傷后的抗壓承載力進行校驗。
8、根據(jù)本專利技術(shù)上述技術(shù)方案的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，還可以具有以下附加技術(shù)特征：
9、在上述技術(shù)方案中，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為孔狀腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)的計算方法為：
10、α＝0.003698λ+0.0891
11、其中，α為腐蝕損傷系數(shù)；λ為軸壓角鋼構(gòu)件的長細比，當λ≥100時，取100。
12、在上述技術(shù)方案中，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為孔狀腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕率的計算方法為：
13、
14、其中，ηs為腐蝕率；d0為連接螺栓孔未損傷時的孔徑；dη為連接螺栓孔腐蝕損傷后的孔徑。
15、在上述技術(shù)方案中，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為局部腐蝕時，局部腐蝕率的計算方法為：
16、
17、
18、
19、其中，ηs為腐蝕率；tη為軸壓角鋼構(gòu)件的等效折減肢厚；t0為軸壓角鋼構(gòu)件的無損肢厚；b為軸壓角鋼構(gòu)件的肢寬；t為軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕處的實際肢厚；κ為軸壓角鋼構(gòu)件的體積腐蝕系數(shù)；vη為軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷后的體積；v0為軸壓角鋼構(gòu)件未發(fā)生腐蝕損傷的體積。
20、在上述技術(shù)方案中，所述局部腐蝕發(fā)生在軸壓角鋼構(gòu)件的連接肢外側(cè)，所述局部腐蝕包括連接肢端部局部腐蝕和連接肢跨中局部腐蝕。
21、在上述技術(shù)方案中，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為連接肢端部局部腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)的計算方法為：
22、α＝-0.00916λ+1.52063
23、其中，α為腐蝕損傷系數(shù)；λ為軸壓角鋼構(gòu)件的長細比，當λ≥100時，取100。
24、在上述技術(shù)方案中，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為連接肢跨中局部腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)的計算方法為：
25、α＝-0.00916λ+1.52063
26、其中，α為腐蝕損傷系數(shù)；λ為軸壓角鋼構(gòu)件的長細比，當λ≥100時，取100。
27、在上述技術(shù)方案中，所述根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型確定軸壓角鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，包括：
28、根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的長細比以及軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型確定角鋼構(gòu)件受壓有效長細比；其中，所述軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型包括兩端中心受壓、兩端無約束、一端有約束以及兩端有約束；
29、根據(jù)角鋼構(gòu)件受壓有效長細比計算角鋼構(gòu)件受壓有效長細比的正則化長細比；
30、根據(jù)角鋼構(gòu)件受壓有效長細比的正則化長細比計算軸壓角鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。
31、在上述技術(shù)方案中，所述根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的長細比以及軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型確定角鋼構(gòu)件受壓有效長細比，包括：
32、當λ<120，且軸壓約束類型為兩端中心受壓時：
33、λe＝λ
34、當λ≥120，且軸壓約束類型為兩端無約束時：
35、λe＝λ
36、當λ≥120，且軸壓約束類型為一端有約束時：
37、
38、當λ≥120，且軸壓約束類型為兩端有約束時：
39、
40、其中，λ為軸壓角鋼構(gòu)件的長細比，λe為角鋼構(gòu)件受壓有效長細比；
41、所述根據(jù)角鋼構(gòu)件受壓有效長細比計算角鋼構(gòu)件受壓有效長細比的正則化長細比，包括：
42、
43、其中，e為角鋼彈性模量；fy為受壓角鋼構(gòu)件的屈服強度；
44、所述根據(jù)角鋼構(gòu)件受壓有效長細比的正則化長細比計算軸壓角鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，包括：
45、當時，
46、
47、當時，
48、
49、其中，α1、α2、α3均為正則化系數(shù)；為軸壓角鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。
50、在上述技術(shù)方案中，所述根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)、腐蝕率和穩(wěn)定系數(shù)對其腐蝕損傷后的抗壓承載力進行計算，并對其腐蝕損傷后的抗壓承載力進行校驗，包括：
51、
52、其中，n為受壓荷載；α為腐蝕損傷系數(shù)；ηs為腐蝕率；為軸壓角鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；a0為軸壓角鋼構(gòu)件的未損傷毛截面面積；mn為軸壓角鋼構(gòu)件穩(wěn)定強度折減系數(shù)；fy為軸壓角鋼構(gòu)件的屈服強度；γr為軸壓角鋼構(gòu)件的材料分項系數(shù)。
53、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)特征，本專利技術(shù)的有益效果是：
54、本專利技術(shù)提供了一種能夠有效計算軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷后的抗壓承載力的方法，便于對軸壓角鋼構(gòu)件的受力進行分析，判斷其是否滿足線路運行需要，并對運行中的軸壓角鋼構(gòu)件是否需要進行更換提供數(shù)據(jù)支撐，對線路改造工程具有指導(dǎo)意義，一方面可以及時對存在安全隱患的角鋼構(gòu)件進行更換，另一方面可以避免更換無需處理的角鋼構(gòu)件導(dǎo)致的停電次數(shù)增加，進而提高線路運行的可靠性和經(jīng)濟性。
55、本專利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實踐了解到。
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1.一種軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為孔狀腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)的計算方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為孔狀腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕率的計算方法為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為局部腐蝕時，局部腐蝕率的計算方法為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，所述局部腐蝕發(fā)生在軸壓角鋼構(gòu)件的連接肢外側(cè)，所述局部腐蝕包括連接肢端部局部腐蝕和連接肢跨中局部腐蝕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為連接肢端部局部腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)的計算方法為：
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，所述根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型確定軸壓角鋼構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，包括：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，所述根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的長細比以及軸壓角鋼構(gòu)件的軸壓約束類型確定角鋼構(gòu)件受壓有效長細比，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，所述根據(jù)軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)、腐蝕率和穩(wěn)定系數(shù)對其腐蝕損傷后的抗壓承載力進行計算，并對其腐蝕損傷后的抗壓承載力進行校驗，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為孔狀腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷系數(shù)的計算方法為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為孔狀腐蝕時，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕率的計算方法為：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，軸壓角鋼構(gòu)件的腐蝕損傷類型為局部腐蝕時，局部腐蝕率的計算方法為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，所述局部腐蝕發(fā)生在軸壓角鋼構(gòu)件的連接肢外側(cè)，所述局部腐蝕包括連接肢端部局部腐蝕和連接肢跨中局部腐蝕。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸壓角鋼構(gòu)件腐蝕損傷抗壓承載力計算方法，其特征在于，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃興，何松洋，何文俊，李磊，韓大剛，張如寶，劉翔云，吳怡敏，馬海云，余波，李力，梁明，蒲凡，李鐘，龔濤，湯歡，董碧霞，劉進通，高見，王夢杰，劉洪昌，陳俊帆，余國慶，向越，王成，
申請(專利權(quán))人：中國電力工程顧問集團西南電力設(shè)計院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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