郎金权

电联工程技术股份有限公司 杭州310016

引言

目前，单管塔的塔身各段间连接主要通过法兰及套接连接，法兰连接方式计算理论相对成熟，规范［1，2］对此连接的计算方法做出了具体的规定。然而规范对塔身与基础的连接（即塔身通过预埋在基础内的地脚螺栓连接固定于基础上）节点计算方法没有明确的规定。本文通过Midas FEA数值模拟有限元软件分析此类节点的受力特性，由于此类节点属于接触受力状态，其为高度边界非线性受力问题，只有通过有限元来模拟分析各部件（底法兰、基础、地脚螺栓及其螺母）间的受力状态。通过分析结果确定底法兰相对合理的旋转轴，中性轴和截面旋转轴并不重合，中性轴是底法兰板拉、压应力的分界线，就是底法兰板上压应力为零的位置的连线，而取用的截面旋转轴则应是底法兰板受压区压应力合力点的位置［3］。旋转轴用来描述地脚螺栓以哪条几何直线转动，确定旋转轴后才能通过公式计算地脚螺栓最大拉力，并采用现有规范［1，2］中对法兰与加劲板强度计算公式进行分析验算，确定单管塔底法兰节点系统完整的实用验算方法。

1 单管塔底法兰节点连接种类

根据现场实际调查，目前单管塔底法兰节点连接种类较多，主要可以分为三类。第一类底法兰节点：有加劲板底法兰、且进行二次填充浇注，如图1所示；第二类底法兰节点：有加劲板底法兰、未进行二次填充浇注，如图2所示；第三类底法兰节点：无加劲板底法兰、且进行二次填充浇注，如图3所示。……