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钢筋混凝土电杆结构的有限元分析

2023-08-27 21:26阅读：

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编辑：杭州那泰科技 www.nataid.com
钢筋混凝土电杆结构的有限元分析
锥形电杆力学性能检测装置示意图，检测时先用自重消除装置的千斤顶承担整根电杆的重量，然后逐步撤除千斤顶顶力，减小的值相当于在电杆重心位置的自重作用，将重心处的重力折算到加载端(稍端)的荷载。当自重消除装置的千斤顶的力全部撤除后，再用加载端的液压千斤顶逐级加载，电杆所受荷载即为自重(折算到稍端)和液压千斤顶加载力之和。
锥形钢筋混凝土电杆结构的有限元分析模型选用分离式模型。混凝土采用8节点三维非线性实体单元Solid65
，钢筋采用link8单元。将各根电杆的配筋情况按钢筋面积相等的原则，调整为12根钢筋均匀布置于电杆横断面上(图2)。这样做既能满足网格划分尺寸要求又不会影响计算精度，且方便建模。
建模时，设定总体坐标系为柱坐标系(图2)，在极坐标平面建立1/12内圆环面，根据拉伸比例沿着z轴拉伸形成电杆内环实体模型，同理形成电杆1/12外环实体模型，执行外环体和内环体的布尔减操作，形成1/12的电杆几何实体模型。然后，旋转复制12次形成整个电杆模型。用工作平面切分出纵筋和箍筋位置，既可以对钢筋准确定位又保证钢筋和混凝土在共享边界上变形协调。
锥形钢筋混凝土电杆中的混凝土采用Solid65单元，便于模拟混凝土的开裂和极限承载力，混凝土材料的本构关系采用ANSYS默认的本构关系，即在混凝土开裂和压碎之前应力应变线性变化，混凝土达到某一应变值后应力应变关系进入下降段，采取拉应力破坏准则。
根据无损检测推定的混凝土抗压强度，查得试验电杆混凝土的材料参数见表。钢筋混凝土电杆中的钢筋单元均采用钢筋的本构关系采用双线性等向强化模。
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