GFRP布无损加固输电铁塔角钢受力性能研究

摘要

针对现役输电铁塔在覆冰、风荷载、边坡变形等作用下可能存在承载力不足的问题，研究玻璃纤维增强复合材料(GFRP)布无损加固铁塔角钢的受力性能。首先，利用文献中的物理试验对加固钢材数值试验方法进行验证；其次，以铁塔角钢为研究对象，基于验证的数值试验方法建立72组有限元分析模型，探讨长细比、GFRP布粘贴层数、粘贴长度等因素对角钢极限承载力的影响；最后，推导并改进GFRP布-角钢复合构件理论承载力计算方法。结果表明：不同长细比对构件极限承载力影响较大，当角钢长细比大于70时，加固后的承载力提升不明显；增加GFRP布粘贴层数，角钢承载力大幅提升，粘贴8层GFRP布的承载力提升率最高达41.03%;柱中GFRP布粘贴长度为75%与粘贴长度为100%的角钢极限承载力相比提升不大，仅为0.27%～2.10%;对推导的GFRP布-角钢复合构件理论承载力计算方法引入修正系数后，数值试验与理论计算值相对误差缩小至-2.70%～1.77%,有效提升理论解计算精度。在对现役铁塔加固时，只需对角钢全长的75%粘贴6～8层GFRP布进行加固，且对于长细比λ≤70的角钢加固效果更好。

关键词

输电铁塔 / 复合材料 / 钢结构无损加固 / 极限承载力 / 修正系数