研究表明,風(fēng)在高度超過100米以上時(shí)波動(dòng)性較小,發(fā)電質(zhì)量較好。傳統(tǒng)錐形單管塔筒結(jié)構(gòu)高度達(dá)到100米以上時(shí),因其用鋼量大、加工運(yùn)輸困難、經(jīng)濟(jì)性差、結(jié)構(gòu)可靠性低等缺陷,嚴(yán)重制約了風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。課題組前期對(duì)鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明格構(gòu)式鋼管混凝土風(fēng)電塔架融合了混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),可靠性高,但其節(jié)點(diǎn)多采用相貫節(jié)點(diǎn)和管板節(jié)點(diǎn),焊接質(zhì)量難以把控,且破環(huán)后較難修復(fù)�；诖�,本文提出了新的球-板型萬向包裹節(jié)點(diǎn),并對(duì)采用新型節(jié)點(diǎn)的格構(gòu)式鋼管混凝土風(fēng)電塔架平面模型進(jìn)行受力性能試驗(yàn)研究和有限元分析。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:（1）初步確定格構(gòu)式鋼管混凝土三肢柱風(fēng)電塔架原型尺寸,計(jì)算其風(fēng)荷載、氣動(dòng)推力和風(fēng)機(jī)重力,并結(jié)合SAP2000進(jìn)行內(nèi)力和位移分析。選取原型塔架的其中一榀,按相似理論求得的縮尺比例設(shè)計(jì)了兩組格構(gòu)式鋼管混凝土球-板型萬向包裹節(jié)點(diǎn)平面塔架試件,并進(jìn)行了低周反復(fù)水平荷載試驗(yàn)。利用Solidworks建立格構(gòu)式鋼管混凝土球-板型萬向包裹節(jié)點(diǎn)風(fēng)電塔架平面模型,并導(dǎo)入ABAQUS對(duì)其進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬和參數(shù)拓展分析。通過試驗(yàn)和有限元分析,研究腹桿-塔柱剛度比γ對(duì)塔架極限承載力、延性、... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

塔架截面選型設(shè)計(jì)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-13-其中：A-機(jī)艙高度65mB-塔架高度62.4mC-轉(zhuǎn)子直徑64mD-風(fēng)輪掃葉高度97mE-塔筒頂部直徑2.7mF-塔筒底部直徑4m圖2.1錐形單管塔筒圖2.2格構(gòu)式鋼管混凝土塔架本文設(shè)計(jì)的格構(gòu)式鋼管混凝土三肢柱風(fēng)電塔架整個(gè)橫截面形式為正三角形。塔架高度與錐形單管塔筒的設(shè)計(jì)高度一致，取為62.4m。原錐形單管塔筒頂部寬度為2700mm，計(jì)算得到塔頂正三角形邊長為2340mm，如圖2.3所示。根據(jù)高聳結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，塔底正三角形邊長取塔架總高度的1/4~1/10[20]，今取1/7，即8.91m。塔柱鋼管選用Q235D普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，腹桿采用Q235D等邊單角鋼，塔柱核心混凝土及塔架基礎(chǔ)混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)均為C40。圖2.3塔頂示意圖因格構(gòu)式結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，分段組裝，所以在拆裝和運(yùn)輸方面格構(gòu)式鋼管混凝土風(fēng)電塔架較傳統(tǒng)錐形單管塔筒有顯著優(yōu)勢。本文將格構(gòu)式鋼管混凝土三肢柱風(fēng)電塔架分為13層，具體尺寸見圖2.4。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-42-載端球柱剪切變形異常明顯，頂端橫腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接處下側(cè)裂縫不斷擴(kuò)張，頂層斜腹桿變形明顯。當(dāng)反向位移增至3.25Δ時(shí)，下層非加載端側(cè)球柱下端出現(xiàn)裂縫，正向位移加載時(shí)，下層加載端側(cè)球柱開裂，頂層斜腹桿交點(diǎn)連接處出現(xiàn)裂縫，頂端橫腹桿與頂層斜腹桿邊緣可見明顯屈曲。當(dāng)位移增至3.5Δ時(shí)，下層非加載端側(cè)球柱裂縫貫通，球柱斷裂，反向位移加載時(shí)，下層加載端側(cè)球柱也斷裂，頂層斜腹桿交點(diǎn)螺栓孔處裂縫貫通，試驗(yàn)結(jié)束。圖3.9試件SJ-1破壞形態(tài)SJ-2破壞形態(tài)如圖3.10所示。試件SJ-2加載初期也以力控制的方式進(jìn)行加載，試件各部分均處于彈性工作階段。當(dāng)拉力荷載增至74.9kN時(shí)，上層球柱稍微變形，隨后塔柱屈服，此時(shí)頂部最大位移Δ約為19.9mm，隨后進(jìn)入位移控制加載階段。當(dāng)位移增至1.0Δ時(shí)，非加載端側(cè)球臺(tái)出現(xiàn)變形。當(dāng)位移增至1.0Δ時(shí)，上層兩側(cè)側(cè)球柱變形明顯。當(dāng)位移增至1.25Δ時(shí)，上層非加載端球柱下側(cè)開裂，在進(jìn)行第二周次位移循環(huán)加載時(shí)，上層非加載端側(cè)球柱下側(cè)裂縫寬度增加至約1.5mm，反向位移加載時(shí)，上層加載端側(cè)球柱斷裂。當(dāng)位移增至1.5Δ時(shí)，上層非加載端球柱裂縫不斷擴(kuò)張直至

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]風(fēng)力機(jī)塔架結(jié)構(gòu)選型與受力性能研究[D]. 單蕾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[8]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架彈塑性地震分析與設(shè)計(jì)[D]. 王振宇.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2009



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