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鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)飛速發(fā)展，土地、資金等資源浪 費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)在電力需求增長(zhǎng)而變電站可用地面積 緊張的情況下，國(guó)家電網(wǎng)公司需要優(yōu)化變電站占地 面積以提高土地利用效率。常規(guī)的 出線構(gòu) 架占地面積較大，建設(shè)成本較高，因此有必要對(duì)現(xiàn)有 結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析。鋼結(jié)構(gòu)目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)不同類型的變電站構(gòu)架做了 較為詳細(xì)的研究。朱愛珠等研究了柱高、柱腿管壁 厚度、根開與柱高比值及頂部豎向加勁肋等因素對(duì) 構(gòu)架柱整體剛度和強(qiáng)度的影響程度，指出螺栓連接 變電構(gòu)架柱具有較好的經(jīng)濟(jì)性。曾程詳細(xì)說明 了格構(gòu)式全聯(lián)合構(gòu)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載工況、基礎(chǔ)形 式以及建模計(jì)算方法。

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常偉等分別從柱腹桿布 置、橫隔設(shè)置、零桿設(shè)置、梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)交叉斜腹桿布 置、構(gòu)架梁掛線點(diǎn)設(shè)置、弦桿與腹桿連接方式等方面 對(duì)鋼管格構(gòu)式構(gòu)架進(jìn)行了優(yōu)化。楊俊芬等分析 了純鋼管方案和鋼管混凝土方案下的應(yīng)力比、變形 以及經(jīng)濟(jì)效益。高湛等從結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及結(jié)構(gòu) 方案、荷載組合、桿件選擇、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等角度出發(fā)，提 出了全聯(lián)合構(gòu)架結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)奚增紅等提出了一 種以鋼管混凝土單桿柱代替常規(guī)的 型柱，中間構(gòu) 架柱采用鋼管混凝土型柱的全聯(lián)合鋼管混凝土 構(gòu)架結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)陳以一等試驗(yàn)研究了圓鋼管空間大 尺寸足尺相貫節(jié)點(diǎn)，指出影響極限承載力的因素為 節(jié)點(diǎn)區(qū)焊縫剛度過大而延性不足。劉紅軍等推 導(dǎo)了基于鋼管控制的插板連接節(jié)點(diǎn)受彎極限承載力 計(jì)算式。鐘宣等分析了減小連接板厚度后型空間管節(jié)點(diǎn)的承載力、連接板應(yīng)力分布及變形 等變化規(guī)律。常偉等針對(duì)變電構(gòu)架剛、柔性法蘭 連接節(jié)點(diǎn)，比較了不同厚度法蘭盤節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布 及受力特點(diǎn)。 受常規(guī)出線構(gòu)架形式啟發(fā)，從鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度 和穩(wěn)定性的角度出發(fā)，本文設(shè)計(jì)出 斜撐構(gòu)架， 將常規(guī)構(gòu)架兩端設(shè)置的端撐 合二為一交叉設(shè) 置于構(gòu)架中部，對(duì)傳統(tǒng)的構(gòu)架端撐進(jìn)行優(yōu)化后，一方 面滿足構(gòu)架的側(cè)向穩(wěn)定受力。鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)細(xì)比和寬厚比是初選截面的控制條件。

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按照 文獻(xiàn)中關(guān)于長(zhǎng)細(xì)比和寬厚比規(guī)定可知受拉構(gòu) 件長(zhǎng)細(xì)比不超過，受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比不超過 ，寬厚比不超過 。構(gòu)架柱多為長(zhǎng)細(xì)結(jié)構(gòu)，為了滿足 構(gòu)件的穩(wěn)定性，在選擇截面時(shí)要優(yōu)先考慮口徑大、厚 度小的薄壁鋼管。構(gòu)架梁桿件類型 在選型過程中，依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu) 造要求，按整體穩(wěn)定要求對(duì)型鋼庫的圓形鋼管進(jìn)行 篩選，然后驗(yàn)算是否滿足容許長(zhǎng)細(xì)比的要求。如不滿足，則調(diào)整截面尺寸，再進(jìn)行驗(yàn)算。構(gòu)架梁截面選型 變電構(gòu)架橫梁類型主要有鋼筋混凝土橫梁、鋼 桁架結(jié)構(gòu)橫梁、高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)橫梁等。由于鋼桁架 結(jié)構(gòu)橫梁重量輕，可在工廠加工，運(yùn)輸?shù)跹b都較方 便，因而被廣泛采用。本文構(gòu)架梁選用正三角形斷 面的 格 構(gòu) 式 鋼 梁，上下弦均采用角鋼，腹 桿 選 用 圓鋼。長(zhǎng)細(xì)比和寬厚比是初選截面的控制條件。按照 文獻(xiàn)中關(guān)于長(zhǎng)細(xì)比和寬厚比規(guī)定可知: 受拉構(gòu) 件長(zhǎng)細(xì)比不超過受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比不超過 ，寬厚比不超過。構(gòu)架柱多為長(zhǎng)細(xì)結(jié)構(gòu)，為了滿足 構(gòu)件的穩(wěn)定性，在選擇截面時(shí)要優(yōu)先考慮口徑大、厚 度小的薄壁， 構(gòu)架梁桿件類型編號(hào) 在選型過程中，依據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造。