陆上风力发电机组基础环锚固性能研究

发布时间：2021-09-02 03:27

　　我国广袤的内陆分布有大量的风力发电机组,这些风力发电机组的基础结构形式常采用基础环式扩展基础。基础环为带法兰的薄壁环状结构是扩展基础中连接上部塔架、传递荷载的核心构件,其锚固性能是保证风电机组安全稳定的主要因素之一。实际工程中时常出现因为施工质量不满足要求的问题,导致风机基础中基础环周围混凝土出现质量问题,进而影响风电机组的安全运行的问题。针对上述问题,本文通过理论分析、试验及数值模拟研究探究基础环锚固机理的基础上,提出增加基础环锚固冗余的优化设计思路,主要研究内容如下:（1）通过理论分析发现基础环的锚固行为,主要通过“粘结作用”、“冲切作用”、“局部承压作用”实现,施工质量对上述三种作用有直接削弱的效果。同时通过分析发现,在风荷载作用下的大弯矩作用为最不利荷载,该作用使基础结构在水平面内一侧受拉应力影响一侧受压应力影响。因此当施工质量问题出现在基础受拉一侧时,基础环锚固性能更易失效。（2）选取扩展式风机基础台柱的局部区域,制作正常无空洞、低混凝土强度无空洞、正常有空洞的三个试验模型进行拉拔破坏试验。试验研究发现,试件的主要破坏模式为混凝土的冲切破坏和轴拉破坏,试件破坏时基础环钢材仍处... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国风能资源储藏分布图

西南科技大学硕士学位论文2图1-2近年来我国风电新增和累计装机容量1.1.2风力发电机组的结构图1-3风力发电机组工作图图1-4风力发电机组结构简图如图1-3风力发电机组工作图和图1-4风力发电机组结构简图所示，常用陆上风力发电设备主要由上部叶片和机舱、中部锥筒式塔架和底部基础组成，结构为“风机-塔架-基幢藕联体系。叶片在风荷载作用下发生转动，将风能转化为自身的动能并带动机舱发电，进而将风能转化为电能；塔架支撑机舱和叶片，为其在风荷载作用下的转动提供反力支撑，同时将上部产生的荷载传递至底部基础中；基础是支撑整个风电设备正常运营的重要部件，结构形式通常分为重力式基础（独立基础和梁板基础）和桩基础，其中海上风机广泛采用高桩承台基础，陆上风机基础则广泛采用重力式基矗重力式基础主要有“基础环式”和“锚栓式”，而基础环式是最常用的形式，如图1-5、1-6所示为基础环式重力基础的基本结构形式。基础环是带下法兰的金属环状物，其结构形式如图1-7所示，中部为镂空构造，在施工中属于预埋构件。

西南科技大学硕士学位论文2图1-2近年来我国风电新增和累计装机容量1.1.2风力发电机组的结构图1-3风力发电机组工作图图1-4风力发电机组结构简图如图1-3风力发电机组工作图和图1-4风力发电机组结构简图所示，常用陆上风力发电设备主要由上部叶片和机舱、中部锥筒式塔架和底部基础组成，结构为“风机-塔架-基幢藕联体系。叶片在风荷载作用下发生转动，将风能转化为自身的动能并带动机舱发电，进而将风能转化为电能；塔架支撑机舱和叶片，为其在风荷载作用下的转动提供反力支撑，同时将上部产生的荷载传递至底部基础中；基础是支撑整个风电设备正常运营的重要部件，结构形式通常分为重力式基础（独立基础和梁板基础）和桩基础，其中海上风机广泛采用高桩承台基础，陆上风机基础则广泛采用重力式基矗重力式基础主要有“基础环式”和“锚栓式”，而基础环式是最常用的形式，如图1-5、1-6所示为基础环式重力基础的基本结构形式。基础环是带下法兰的金属环状物，其结构形式如图1-7所示，中部为镂空构造，在施工中属于预埋构件。


本文编号：3378213