舟山多端柔性直流工程閥廳設(shè)計(jì)研究

（中國能源建設(shè)集團(tuán)浙江省電力設(shè)計(jì)院有限公司，杭州 310012）

0 引言

柔性直流輸電是國際上公認(rèn)的構(gòu)成多端直流輸電網(wǎng)絡(luò)的理想技術(shù)[1-2]?！?00 kV 舟山多端柔性直流工程作為世界上首個(gè)五端柔性直流輸電科研項(xiàng)目的依托工程，多項(xiàng)科研技術(shù)取得了實(shí)際應(yīng)用。5座換流站站址均屬于場地狹小、海邊大風(fēng)區(qū)域、海洋氯化物環(huán)境、7 度地震區(qū)，對總平面布置和建構(gòu)筑物設(shè)計(jì)帶來了一定的困難[3-4]。設(shè)計(jì)時(shí)將直流場、聯(lián)結(jié)區(qū)采用戶內(nèi)布置，與主閥廳聯(lián)合形成單跨42 m 寬、157.5 m 長的大跨度閥廳聯(lián)合建筑，為工藝流暢和總平面布置創(chuàng)造了良好條件。該工程于2014 年投產(chǎn)，布置形式屬于首創(chuàng)，在國內(nèi)外文獻(xiàn)中未有體現(xiàn)。

以往直流工程的閥廳設(shè)計(jì)一般采用排架結(jié)構(gòu)、輕鋼屋面以及復(fù)合板外墻維護(hù)體系[5-6]。本工程在分析以往閥廳建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性提出海岸換流站大跨度閥廳采用“橫向框架＋縱向排架鋼結(jié)構(gòu)、輕骨料鋼筋混凝重屋蓋和磚墻外維護(hù)”的建筑結(jié)構(gòu)形式。通過數(shù)值計(jì)算與結(jié)構(gòu)真型試驗(yàn)相互驗(yàn)證的研究方法，得到合理的計(jì)算分析模型，滿足了工程設(shè)計(jì)的需求[7-8]。

通過總布置和結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化，使舟山五端柔性直流工程共減少結(jié)構(gòu)用鋼量2 100 t 左右，節(jié)約用地面積0.667 hm2左右，同時(shí)滿足了海岸換流站在環(huán)境惡劣、工期緊張、施工場地狹小等諸多不利條件下的工程設(shè)計(jì)模式要求。

1 建筑構(gòu)造

換流站最核心的建筑物為閥廳聯(lián)合建筑，其中包括戶內(nèi)直流場、閥廳及戶內(nèi)聯(lián)結(jié)區(qū)。常規(guī)的換流站閥廳建筑一般采用壓型鋼板外圍護(hù)和雙層壓型板輕屋面，由于建筑處于海洋環(huán)境和大風(fēng)區(qū)域，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮維護(hù)的抗風(fēng)壓和耐久性功能[9-10]。經(jīng)過多方案論證后采用鋼筋混凝土重型屋蓋和磚砌體外墻維護(hù)，較好地解決了防風(fēng)揭性能、耐久性和使用年限等相關(guān)問題[4]。

1.1 磚砌體外墻維護(hù)

與框架結(jié)構(gòu)柱連接時(shí)采用柔性連接并采取加強(qiáng)措施，以承受非結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳給主體結(jié)構(gòu)的地震作用和大工況下的風(fēng)水平風(fēng)壓。通過沿墻體全高設(shè)置通長的2￠6@500 間距拉筋，構(gòu)造柱間距不超過4 m，在軸線位置的構(gòu)造柱與框架柱之間設(shè)置2￠12@500 的拉結(jié)筋，水平力通過柔性連接傳遞至結(jié)構(gòu)柱。外墻按不大于50 m 距離設(shè)置伸縮縫，圈梁間距加密至2.5 m，增加墻體砌筑砂漿強(qiáng)度，粉刷時(shí)采用滿鋪鋼絲網(wǎng)等措施，以防止和減少由于溫度和收縮變形引起應(yīng)力集中而出現(xiàn)裂縫。磚墻外圍護(hù)體系構(gòu)造簡單，抗風(fēng)壓和耐久性好，建造材料成本較低。

1.2 鋼筋桁架底模的重蓋屋面體系

與常規(guī)閥廳屋面不同，設(shè)計(jì)時(shí)采用陶?；炷连F(xiàn)澆屋面重蓋體系。陶?；炷磷灾?4 kN/m3，可在滿足防風(fēng)揭性能的前提下減少屋面自重荷載30%，同時(shí)剛性重蓋屋面與鋼結(jié)構(gòu)梁組合可代替屋架上弦水平支撐，增加屋面體系整體穩(wěn)定性。現(xiàn)澆屋面結(jié)構(gòu)底模采用焊接鋼筋桁架模板，以減少底部支模，便于立體施工，同時(shí)可減少屋面鋼筋綁扎工作量。鋼板底模厚度加大至0.75 mm，兼做建筑物頂面屏蔽層。建筑地處浙江東海海島，每年夏季多發(fā)臺風(fēng)，采用重蓋較好地解決了屋面防風(fēng)揭性能，具有后期維護(hù)不影響運(yùn)行、熱工性能、密閉性能和防水性能更好等優(yōu)點(diǎn)。

2 結(jié)構(gòu)選型

2.1 設(shè)計(jì)原則

符合技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的原則，考慮建筑的使用功能與要求、荷載性質(zhì)、材料供應(yīng)、制作安裝、施工條件等因素，并滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性的要求[11]。

2.2 結(jié)構(gòu)體系

5 座換流站均處于海島環(huán)境，人員交通、材料運(yùn)輸均極不便利，同時(shí)建設(shè)周期短，裝配式結(jié)構(gòu)體系宜作為首選。鋼結(jié)構(gòu)單層廠房目前最常見的體系為橫向排架、縱向鉸接墻梁+支撐，屋面和外維護(hù)采用輕鋼復(fù)合板材料，結(jié)構(gòu)型式經(jīng)濟(jì)合理。通過各結(jié)構(gòu)方案對比，基于場地特點(diǎn)、施工周期、安全性和耐久性等因素，本工程閥廳聯(lián)合建筑采用“橫向鋼結(jié)構(gòu)實(shí)腹式柱+鋼桁架梁，縱向鋼結(jié)構(gòu)排架”作為結(jié)構(gòu)體系。

2.3 大跨度鋼屋架設(shè)計(jì)

柔性直流工藝設(shè)備布置密集，為減少電磁環(huán)流影響，不考慮封閉截面。經(jīng)過論證，屋面梁采用鋼結(jié)構(gòu)桁架，寬翼緣熱軋H 型鋼作為上、下弦桿，腹桿采用雙槽鋼和雙角鋼截面，屋面次梁采用窄翼緣熱軋H 型鋼。次梁擱置方式與上弦頂平，剛性混凝土屋面代替屋架上弦水平支撐，確保整體穩(wěn)定性。根據(jù)海上運(yùn)輸能力，屋架采用13 m，16 m 和13 m 3 段進(jìn)行現(xiàn)場螺栓拼接、起吊和安裝。

本工程屬于大跨度結(jié)構(gòu)，設(shè)置42 m 跨桁車難度大且不經(jīng)濟(jì)，與工藝配合后采用單軌吊安裝方式。設(shè)計(jì)時(shí)軌道工字鋼兼做屋架下弦系桿[1]，吊點(diǎn)布置在下弦節(jié)點(diǎn)上，間隔布置屋架下弦水平支撐，以承受單軌吊動荷載影響，軌道布置如圖1所示。在軌道上布置4 臺最大起重量為3 t 的獨(dú)立單軌吊，分2 臺1 組設(shè)置在相鄰軌道內(nèi)，單榀屋架考慮2 臺單軌吊同時(shí)作用，圓弧段軌道不參與吊重。軌道與整個(gè)結(jié)構(gòu)體系融為一體，并采用S 型布置，圓弧段的設(shè)計(jì)大大減少了單軌吊數(shù)量，實(shí)現(xiàn)1 臺吊車可在整個(gè)吊裝區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的目的。與桁車吊裝相比，該方案既節(jié)省投資，又縮短了工期，并且具備相當(dāng)大的靈活性。

2.4 鋼框架柱設(shè)計(jì)

為節(jié)約占地并加快建設(shè)進(jìn)度，框架柱采用雙槽鋼焊接實(shí)腹板組合截面[2]，在閥廳屋架上、下弦及柱中間高度處分別采用H 型鋼橫梁進(jìn)行縱向連接，對應(yīng)屋架下弦水平支撐位置處布置柱間支撐。為減少現(xiàn)場焊接和防腐處理工作量，實(shí)腹式柱與屋架上、下弦用螺栓連接，柱頂部內(nèi)力集中區(qū)域在工廠采用焊接加厚鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。柱與基礎(chǔ)的連接從常規(guī)的杯口插入式連接（見圖2）優(yōu)化為預(yù)埋地腳螺栓剛性連接（見圖3），減少了安裝臨時(shí)打拉線等措施，并為立體施工創(chuàng)造了條件[9]。設(shè)計(jì)時(shí)使用ANSYS 有限元軟件分析了節(jié)點(diǎn)剛度對鋼柱彎矩的影響，與后續(xù)真型實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

圖1 閥廳屋架下弦兼軌道布置圖

圖2 常見工程柱腳連接方式

圖3 優(yōu)化后柱腳連接方式

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算

3.1 建模計(jì)算

為確保計(jì)算精準(zhǔn)度，分別采用MSTCAD.2011，MIDAS Gen Ver.800，STAAD.Pro V8i 3 個(gè)鋼結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模計(jì)算，并將結(jié)果比對互校，最終內(nèi)力輸出基本一致，以保證模型假定正確、計(jì)算結(jié)果可信。在此基礎(chǔ)上再對單榀結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，對于柱與梁聯(lián)結(jié)節(jié)點(diǎn)，分別用鉸接和剛接2種計(jì)算模型進(jìn)行分析比對，提取兩方案模式結(jié)構(gòu)最不利工況桿件內(nèi)力值、變形進(jìn)行核算。表1、表2 為整體變形情況。單榀桁架各個(gè)應(yīng)力范圍內(nèi)的桿件數(shù)量見表3。屋架變形情況見表4。

表4 屋架變形比較

屋架整體理論分析時(shí)，采用3 種計(jì)算模型，包括節(jié)點(diǎn)均為剛接（模型R）、腹桿鉸接到連續(xù)的弦桿上（模型PR）、PR 模型基礎(chǔ)上引入彈簧單元來模擬梁柱端板節(jié)點(diǎn)的半鋼性（模型PRS）。

3.2 真型試驗(yàn)

根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果和試驗(yàn)場地的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)真型試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并取典型的荷載工況（包括恒、活、風(fēng)荷載）進(jìn)行分級加載試驗(yàn)，得到結(jié)構(gòu)在真實(shí)荷載工況下的內(nèi)力分布和變形[3]。

取整體結(jié)構(gòu)中具有代表性的兩榀（中粗線部分）進(jìn)行模型試驗(yàn)。兩榀屋架之間有上下弦水平斜撐、縱向剛性系桿和柱間支撐，因此屋架自身可以維持穩(wěn)定。試驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D4 所示。試驗(yàn)現(xiàn)場如圖5 所示。

圖4 真型試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

圖5 現(xiàn)場試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

模型試驗(yàn)需要測量的內(nèi)容包括關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變和結(jié)構(gòu)整體的位移撓度。

加載方案包括水平加載方案和豎向加載方案。水平荷載（縱向墻受到的風(fēng)荷載）加載方式是在試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊粋?cè)布置組合架，千斤頂施力后，通過角鋼傳力到柱上的耳板。為了防止組合架變形過大，組合架后方用葫蘆拉到反力墻上。豎向荷載（包括恒載、活載、屋頂風(fēng)吸力）的加載方式是在試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南路皆O(shè)置千斤頂。加載時(shí)，千斤頂施力后，通過角鋼傳力到試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷募虞d點(diǎn)。

加載過程分為預(yù)加載、正式加載及卸載3 個(gè)階段。預(yù)加載階段加載值大小取每處荷載總值的60%，然后卸載。正式加載階段和卸載情況根據(jù)不同工況而有所不同，一般原則是先加豎向荷載，再加水平荷載；卸載時(shí)先卸水平荷載，再卸豎向荷載。

真型試驗(yàn)對結(jié)構(gòu)所承受的恒、活、風(fēng)荷載進(jìn)行組合，取以下4 種工況作為試驗(yàn)工況，作靜力加載試驗(yàn)：

工況1：1.1×（1.35×恒載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.7 活載標(biāo)準(zhǔn)值）。

工況2：1.1×（1.2 恒載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值）。

工況3：1.1×（1.35 恒載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.7 活載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.6 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值）。

工況4：1.1×（1.2 恒載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4×0.7 活載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值）。

其中，工況1 是豎向荷載最大的工況，可以得到桿件的最大內(nèi)力和結(jié)構(gòu)最大撓度，考察結(jié)構(gòu)抵抗豎向變形的能力。工況2 是水平荷載最大的工況，可以得到結(jié)構(gòu)最大的水平側(cè)移，考察結(jié)構(gòu)抵抗水平變形的能力，其余2 個(gè)工況也是結(jié)構(gòu)服役期間具有代表性的工況。

試驗(yàn)中分別對屋架上下弦桿、斜腹桿、直腹桿及實(shí)腹式柱測得沿截面高度內(nèi)力分布及位移值記錄，并與理論計(jì)算值進(jìn)行比對分析，得到如下結(jié)論：

（1）典型構(gòu)件的荷載-位移曲線和荷載-內(nèi)力曲線基本保持線性，表明結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載下處于彈性工作階段。

（2）桿件彎矩的實(shí)測值與軟件計(jì)算值差異較大，且梁柱節(jié)點(diǎn)彎矩比軟件值小，說明實(shí)際結(jié)構(gòu)的桁架節(jié)點(diǎn)都是半鋼性。桿件軸力的實(shí)測值與軟件計(jì)算值差異相對較小。鋼柱的截面彎矩較理論計(jì)算結(jié)果小，說明試驗(yàn)中的柱腳并未完全剛接，柱腳有微小的轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致剛度釋放。

（3）在工況1 下產(chǎn)生結(jié)構(gòu)最大跨中撓度為53 mm，標(biāo)準(zhǔn)荷載對應(yīng)70%設(shè)計(jì)荷載，撓度值為38.5 mm，與跨度之比為1/1 091，可見屋架抵抗豎向變形的能力很好。在工況2 下產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的最大側(cè)移為19 mm，位于屋架下弦與柱子連接處，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)荷載對應(yīng)65%的設(shè)計(jì)荷載，根據(jù)線性插值結(jié)果側(cè)移值為12.4 mm，與高度之比為1/922，可見屋架抗側(cè)移的能力很好。實(shí)測值與計(jì)算值的差異很小，且二者產(chǎn)生峰值對應(yīng)的工況和位置一致。

（4）在所有工況下，屋架構(gòu)件的應(yīng)力都沒有超過材料的設(shè)計(jì)值。結(jié)構(gòu)具有良好的抵抗豎向和水平變形的能力。

3.3 有限元分析及研究

使用ANSYS 有限元軟件分析節(jié)點(diǎn)剛度對鋼柱彎矩的影響，同時(shí)對梁柱連接、柱腳連接等復(fù)雜節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元分析及受壓區(qū)穩(wěn)定分析，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)做比照，以保證復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的安全可靠。

以工況1 為例，通過有限元計(jì)算分析可知，對柱子彎矩影響較大的節(jié)點(diǎn)是KKUC（上弦梁柱節(jié)點(diǎn)）、KKBC（下弦梁柱節(jié)點(diǎn)）以及KKC（柱腳節(jié)點(diǎn)），如圖6 所示。

圖6 有限元分析節(jié)點(diǎn)剛度位置

建立有限元模型，梁柱采用BEAM4，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動剛度采用COMBIN14 模擬。模型中柱子材料為Q345B，其余構(gòu)件為Q235B。彈性模量206 GPa，泊松比取0.3。本構(gòu)關(guān)系采用線彈性模型。

表5 為工況1 試驗(yàn)測得的鋼柱彎矩值以及有限元?jiǎng)偨幽Ｐ偷挠?jì)算值。

表5 工況1 鋼柱彎矩值 kN·m

模型的節(jié)點(diǎn)參數(shù)取值如表6 所示。對表6 中的參數(shù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)算分析，得到節(jié)點(diǎn)剛度與鋼柱彎矩的關(guān)系圖，并取其中具有代表性的圖列出，如圖7—圖12 所示。

由圖7 可知，KKC 由0 增加時(shí)，柱腳彎矩先增大較快后減緩，當(dāng)彎矩?zé)o窮大時(shí)，彎矩等于結(jié)構(gòu)完全剛接時(shí)的值。

由圖8、圖9 可知，KKBC 和KKUC 的變化對柱腳彎矩的變化影響很小。

表6 節(jié)點(diǎn)剛度參數(shù)列表 kN·m/rad

圖7 柱底彎矩與柱底剛度的關(guān)系

圖8 柱底彎矩與下弦梁柱剛度的關(guān)系

圖9 柱底彎矩與上弦梁柱節(jié)點(diǎn)剛度的關(guān)系

圖10 柱頂彎矩與柱腳剛度的關(guān)系

由圖10 可知，KKC 由0 增加時(shí)，柱頂彎矩先增大較快后減緩，當(dāng)彎矩?zé)o窮大時(shí)，柱頂彎矩等于1 134 kN·m，接近結(jié)構(gòu)完全剛接的值。

圖11 柱頂彎矩與下弦梁柱節(jié)點(diǎn)剛度的關(guān)系

圖12 柱頂彎矩與上弦梁柱節(jié)點(diǎn)剛度的關(guān)系

由圖11 和圖12 可知，KKBC 和KKUC 的變化對柱頂彎矩的變化影響很小。

梁柱節(jié)點(diǎn)有限元分析包括節(jié)點(diǎn)初始剛度分析、試驗(yàn)實(shí)測內(nèi)力以及設(shè)計(jì)軟件計(jì)算內(nèi)力下的節(jié)點(diǎn)受力分析，以此了解節(jié)點(diǎn)的受力性能，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)的栓頭和墊圈不單獨(dú)考慮，高強(qiáng)螺栓的螺栓頭和螺母按圓形近似考慮，墊圈不單獨(dú)考慮，但其厚度在實(shí)體建模時(shí)考慮到螺母中。

在計(jì)算模型中，實(shí)體單元采用solid45，以及TARGE170 接觸單元和CONTA174 目標(biāo)單元來模擬端板與柱翼緣、螺栓與孔壁、螺栓與柱子、螺母與端板4 個(gè)接觸對。高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力采用預(yù)拉力單元PRETS179 來模擬。

節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格劃分見圖13、圖14。

圖13 節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格劃分

圖14 螺栓和端板網(wǎng)格劃分

根據(jù)工況1 測得的桿件內(nèi)力，將其施加到有限元模型上，使得傳遞到節(jié)點(diǎn)區(qū)的軸力和彎矩與試驗(yàn)情況一致。

有限元加載完畢后，節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分布如圖15、圖16 所示（為清晰起見，未顯示螺栓應(yīng)力）。

圖15 節(jié)點(diǎn)SX 應(yīng)力云圖

圖16 節(jié)點(diǎn)Mises 應(yīng)力云圖

柱子的主要應(yīng)力云圖見圖17—圖19。柱子軸向應(yīng)力較大，腹板和右側(cè)翼緣Mises 應(yīng)力都較小，不超過100 MPa。與螺栓連接的翼緣受力較大，產(chǎn)生應(yīng)力集中，最大Mises 應(yīng)力達(dá)到475.7 MPa，超過Q345 鋼的設(shè)計(jì)值[12]。在實(shí)際結(jié)構(gòu)模型中螺栓與柱子之間未設(shè)置墊圈，此處可能有超應(yīng)力，但在試驗(yàn)過程中并未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，可見應(yīng)力集中處的鋼材進(jìn)入了屈服強(qiáng)化階段，節(jié)點(diǎn)區(qū)域可以正常工作。

圖17 柱SX 應(yīng)力云圖

圖18 柱SZ 應(yīng)力云圖

梁的主要應(yīng)力云圖見圖20、圖21。梁軸向應(yīng)力較大，上翼緣受拉，下翼緣受壓，最大Mises應(yīng)力出現(xiàn)在腹板與下翼緣相交處，為120.9 MPa。

端板與梁焊接處以及螺母接觸處有應(yīng)力集中，最大Mises 應(yīng)力223.8 MPa 出現(xiàn)在孔邊緣，該應(yīng)力超過端板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。實(shí)際試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭?，設(shè)有墊圈，而在有限元模型里未考慮墊圈的大小，因此實(shí)際結(jié)構(gòu)中該處的應(yīng)力更小。

圖19 柱Mises 應(yīng)力云圖

圖20 梁SX 應(yīng)力云圖

圖21 梁Mises 應(yīng)力云圖

肋板主要是面內(nèi)受力。上部橫向肋板主要受拉，下部橫向肋板主要受壓，Mises 應(yīng)力均不超過91 MPa。豎向肋板主要受壓，應(yīng)力較小，最大Mises 應(yīng)力為68.9 MPa。

外力作用下，高強(qiáng)螺栓栓桿的軸向拉應(yīng)力減小。剪應(yīng)力在栓頭邊緣較大，在XZ 方向較大為117.3 MPa。最大Mises 應(yīng)力達(dá)到560.4 MPa。

節(jié)點(diǎn)區(qū)域在栓孔壁周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，柱翼緣和端板的栓孔周圍產(chǎn)生超應(yīng)力。其余構(gòu)件的Mises 應(yīng)力均小于鋼材的設(shè)計(jì)值。構(gòu)件的Mises應(yīng)力最大值統(tǒng)計(jì)見表7。

表7 節(jié)點(diǎn)區(qū)Mises 應(yīng)力統(tǒng)計(jì)

梁柱軸向應(yīng)力較大，肋板主要是面內(nèi)受力，上部肋板主要受拉，下部肋板主要受壓，豎向肋板主要受壓。高強(qiáng)螺栓承受拉剪作用。

4 結(jié)論

根據(jù)理論計(jì)算分析及比較，可以得到以下的結(jié)論：

（1）柱腳剛度取值34×104 kN·m/rad 左右時(shí)，有限元模型的柱腳彎矩與試驗(yàn)值較接近，表明實(shí)際試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹_并非完全剛接。

（2）鋼柱頂和柱底的彎矩試驗(yàn)值是由柱中部點(diǎn)的彎矩值線性擬合后，在柱底和柱頂?shù)墓?jié)點(diǎn)中心位置取得的，而實(shí)際模型中節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，僅通過節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動剛度調(diào)整難以真實(shí)模擬出結(jié)構(gòu)響應(yīng)。

（3）調(diào)整節(jié)點(diǎn)剛度后的鋼柱彎矩整體小于MST整體剛接模型計(jì)算的彎矩，所以按照設(shè)計(jì)軟件計(jì)算的結(jié)構(gòu)是安全的。

（4）下弦梁柱節(jié)點(diǎn)按照半鋼性設(shè)計(jì)更為準(zhǔn)確。

（5）下弦梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域在栓孔壁周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，柱翼緣和端板的栓孔周圍產(chǎn)生超應(yīng)力，鋼材進(jìn)入了屈服強(qiáng)化階段，節(jié)點(diǎn)區(qū)域仍可正常工作。節(jié)點(diǎn)區(qū)其余構(gòu)件的Mises 應(yīng)力均小于鋼材的設(shè)計(jì)值。

（6）梁柱軸向應(yīng)力較大，肋板主要是面內(nèi)受力，上部肋板主要受拉，下部肋板主要受壓，豎向肋板主要受壓。

（7）高強(qiáng)螺栓主要承受拉剪作用。

（8）腹桿次應(yīng)力現(xiàn)象最為顯著，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮次應(yīng)力的影響，這與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)定不符。上、下弦桿軸力最大值的桿件同時(shí)也是邊緣應(yīng)力最大的地方，桿件的邊緣應(yīng)力主要由軸力貢獻(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí)對于軸力峰值的桿件要引起注意。

（9）模型R，PR 和PRS 的軸力分布與試驗(yàn)較吻合，絕大多數(shù)桿件的軸力與試驗(yàn)相差10%以內(nèi)。

（10）模型R，PR 和PRS 的彎矩分布與試驗(yàn)的趨勢一致，但是數(shù)值的吻合度較差。下弦端板節(jié)點(diǎn)的半鋼性特征顯著，引入下弦梁柱節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動剛度后，模型PRS 能較好地預(yù)測下弦彎矩峰值。

工程于2014 年6 月份投入運(yùn)行，該結(jié)構(gòu)體系在保證安全可靠的前提下，節(jié)省總投資和大量的土地資源，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，為后續(xù)類似柔性直流大跨度閥廳設(shè)計(jì)起到了指導(dǎo)作用，并為將來建設(shè)更高電壓等級和更大傳輸容量的柔性直流輸電網(wǎng)提供了技術(shù)積累，具有廣泛的應(yīng)用前景。