吴海兵，叶爱民，白 强，王松涛

（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北 武汉 430071）

0 引言

角钢构件广泛应用于输电格构式塔架中，失稳是其作为压杆的主要破坏模式。由于缺陷的客观存在，角钢的失稳呈极值型，GB 50017—2017《钢结构设计标准》（以下简称钢标）中，考虑了1/1 000 杆长的初弯曲和残余应力两种缺陷对压杆稳定承载力的影响［1］。

但在输电铁塔角钢构件上除了上述两种缺陷，还可能存在辅助抱杆孔、接地孔等孔洞缺陷。此外，在既有线路的改造加固项目中，也可能因改变节间布置而导致原构件节点上的约束孔变为非约束孔。

国内外学者对冷弯薄壁型钢构件开孔承载力的研究［2-5］结果表明，孔洞对构件稳定承载力存在不容忽视的削弱效应。某工程铁塔真型试验中也曾出现过构件在辅助抱杆孔处发生破坏的现象，如图1所示。

图1 某工程铁塔真型试验开孔构件破坏

国内外钢结构设计相关规范［1，6］仅考虑孔洞缺陷对角钢构件强度的削弱，而忽视了其对构件受压稳定承载力的影响。冷弯薄壁型钢领域虽有相关研究，但由于冷弯薄壁型钢与轧制型钢的屈曲模式不同，其研究结论无法直接应用。

由于缺乏设计理论和规范的指导，设计人员难以准确把握孔洞对角钢轴压构件承载力的影响，这给输电线路的设计和运行造成了一定的安全隐患。本文借助有限元软件ANSYS，探讨开圆孔对单角钢轴心受压构件极限承载力的影响。

需要说明的是，本文仅讨论构件中间非约束孔洞对其稳定承载力的影响，对连接节点处的螺孔，因其在变形时属于支座，对构件的稳定不产生实质影响，故不做讨论。……