钢管混凝土格构式风电塔架节点的力学性能研究
发布时间：2022-12-17 14:07
随着风电机组单机装机容量不断增大,风电塔架在高度、可靠度等方面提出了更高的要求。具有更好的可靠性、运输便利性、装配性、经济性的钢管混凝土格构式风电塔架应运而生。节点作为新型风电塔架结构的关键部位,应力状态非常复杂,一旦发生破坏,将导致塔架结构传力路径的改变或中断,会造成整个风电机组的倒塌。现阶段,对于钢管混凝土格构式风电塔架节点的研究,集中于焊接相贯节点和焊接管板节点,但上述两种节点的研究都是单独进行的,并没有进行具体的、针对性的对比分析,哪种节点形式更适合风电塔架的建设、推广,未作具体分析。基于此,本文对相同的塔架结构形式,节点采用相贯节点和管板连接节点的钢管混凝土平面模型塔架,进行了单调静力水平荷载试验和低周反复水平荷载试验,并通过有限元软件ABAQUS进行了模拟分析和参数扩展。主要研究内容和成果如下:（1）单调静力水平荷载作用下,模型塔架典型的破坏特征为节点区破坏;低周反复水平荷载作用下,模型塔架典型的破坏特征为交叉斜腹杆连接处焊缝撕裂与塔柱柱脚断裂联合破坏。试验结果表明:同一塔架结构,相贯节点连接形式的模型塔架比管板节点连接形式的模型塔架具有更好的抗震性能,更高的承载能力,更有...
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 风力发电机塔架
1.3 钢管混凝土节点形式及其研究现状
1.3.1 钢管混凝土节点的形式
1.3.2 钢管混凝土节点的研究现状
1.4 研究目的及内容
2 钢管混凝土格构式风电塔架节点试验研究
2.1 引言
2.2 试件模型设计
2.3 材性试验
2.4 试验加载装置及加载制度
2.5 量测方案
2.5.1 应变测量
2.5.2 位移计布置
2.6 本章小结
3 钢管混凝土格构式风电塔架节点试验结果分析
3.1 试验现象分析
3.2 滞回曲线分析
3.3 荷载-位移曲线分析
3.4 延性和刚度退化分析
3.4.1 延性分析
3.4.2 刚度退化规律分析
3.5 耗能能力分析
3.6 腹杆轴力-变形关系分析
3.7 塔柱应力分析
3.8 节点板应力分析
3.9 本章小结
4 钢管混凝土格构式风电塔架节点有限元分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 材料本构模型的选取
4.1.2 单元类形和网格划分
4.1.3 接触处理
4.2 有限元分析结果与试验结果对比
4.3 参数分析
4.4 本章小结
5 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管混凝土风电塔架插板式节点的力学行为分析[J]. 闻洋,蔡俊青,陈明俊. 西南交通大学学报. 2020(02)
[2]钢管混凝土桁架焊接节点热点应力集中系数研究[J]. 吴琛泰,卫星,温宗意,何可. 钢结构. 2019(01)
[3]组合荷载下钢管混凝土焊接节点疲劳强度的研究[J]. 康玲,牟廷敏,范碧琨,李成君,赵艺程. 西南公路. 2018(03)
[4]组合荷载下钢管混凝土焊接节点疲劳强度的研究[J]. 康玲,牟廷敏,范碧琨,李成君,赵艺程. 西南公路. 2018 (03)
[5]钢管混凝土格构式新型风力发电机塔架风振响应[J]. 李斌,文昊天,高春彦. 噪声与振动控制. 2018(04)
[6]不同土质风力机塔架地震动态响应分析[J]. 刘中胜,杨阳,李春,邹锦华. 振动与冲击. 2018(10)
[7]圆钢管混凝土桁架K形节点极限承载力计算方法研究[J]. 王静峰,邓权,邢文彬. 建筑钢结构进展. 2018(02)
[8]钢管混凝土KK形相贯节点空间效应研究[J]. 陈娟,孙伟健,聂建国. 建筑结构学报. 2017(S1)
[9]方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究[J]. 王忠颖,邓芃,刘艳,姜德乾,毕建静. 钢结构. 2017(10)
[10]圆钢管混凝土K型焊接管板节点试验研究和有限元分析[J]. 高春彦,史治宇,牛丽华,李斌. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
硕士论文
[1]风力发电机塔架结构的设计方法研究[D]. 易跨海.内蒙古科技大学 2013
[2]钢管混凝土格构式四肢柱风力发电塔架的受力性能研究[D]. 耿山山.内蒙古科技大学 2011
[3]钢管混凝土格构式三肢柱风力发电机塔架受力性能研究[D]. 韩中周.内蒙古科技大学 2011
本文编号：3720063
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 风力发电机塔架
1.3 钢管混凝土节点形式及其研究现状
1.3.1 钢管混凝土节点的形式
1.3.2 钢管混凝土节点的研究现状
1.4 研究目的及内容
2 钢管混凝土格构式风电塔架节点试验研究
2.1 引言
2.2 试件模型设计
2.3 材性试验
2.4 试验加载装置及加载制度
2.5 量测方案
2.5.1 应变测量
2.5.2 位移计布置
2.6 本章小结
3 钢管混凝土格构式风电塔架节点试验结果分析
3.1 试验现象分析
3.2 滞回曲线分析
3.3 荷载-位移曲线分析
3.4 延性和刚度退化分析
3.4.1 延性分析
3.4.2 刚度退化规律分析
3.5 耗能能力分析
3.6 腹杆轴力-变形关系分析
3.7 塔柱应力分析
3.8 节点板应力分析
3.9 本章小结
4 钢管混凝土格构式风电塔架节点有限元分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 材料本构模型的选取
4.1.2 单元类形和网格划分
4.1.3 接触处理
4.2 有限元分析结果与试验结果对比
4.3 参数分析
4.4 本章小结
5 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢管混凝土风电塔架插板式节点的力学行为分析[J]. 闻洋,蔡俊青,陈明俊. 西南交通大学学报. 2020(02)
[2]钢管混凝土桁架焊接节点热点应力集中系数研究[J]. 吴琛泰,卫星,温宗意,何可. 钢结构. 2019(01)
[3]组合荷载下钢管混凝土焊接节点疲劳强度的研究[J]. 康玲,牟廷敏,范碧琨,李成君,赵艺程. 西南公路. 2018(03)
[4]组合荷载下钢管混凝土焊接节点疲劳强度的研究[J]. 康玲,牟廷敏,范碧琨,李成君,赵艺程. 西南公路. 2018 (03)
[5]钢管混凝土格构式新型风力发电机塔架风振响应[J]. 李斌,文昊天,高春彦. 噪声与振动控制. 2018(04)
[6]不同土质风力机塔架地震动态响应分析[J]. 刘中胜,杨阳,李春,邹锦华. 振动与冲击. 2018(10)
[7]圆钢管混凝土桁架K形节点极限承载力计算方法研究[J]. 王静峰,邓权,邢文彬. 建筑钢结构进展. 2018(02)
[8]钢管混凝土KK形相贯节点空间效应研究[J]. 陈娟,孙伟健,聂建国. 建筑结构学报. 2017(S1)
[9]方钢管混凝土K型节点滞回性能试验研究[J]. 王忠颖,邓芃,刘艳,姜德乾,毕建静. 钢结构. 2017(10)
[10]圆钢管混凝土K型焊接管板节点试验研究和有限元分析[J]. 高春彦,史治宇,牛丽华,李斌. 中南大学学报(自然科学版). 2017(03)
硕士论文
[1]风力发电机塔架结构的设计方法研究[D]. 易跨海.内蒙古科技大学 2013
[2]钢管混凝土格构式四肢柱风力发电塔架的受力性能研究[D]. 耿山山.内蒙古科技大学 2011
[3]钢管混凝土格构式三肢柱风力发电机塔架受力性能研究[D]. 韩中周.内蒙古科技大学 2011
本文编号：3720063
本文链接：https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/3720063.html
