风机锚杆松弛对基础局压混凝土疲劳损伤的影响分析

为了对特定状态下风机构件疲劳损伤发展进行有效评估,以维持风机平稳运转,通过ABAQUS有限元软件建立起风机基础精细化整体模型,对锚杆松弛发育过程进行模拟,探究了疲劳荷载工况下局压混凝土的应力分布与变化规律,并采用德国劳埃德船级社推荐规范(GL)中混凝土疲劳计算方法对局压混凝土热点开展了疲劳寿命评估。结果表明:1)风机锚杆松弛会影响局压混凝土的应力分布,背风侧混凝土应力集中会更加突出,且应力会随着锚杆松弛加剧而同步增大,因此可将背风侧混凝土的受力情况作为锚杆松弛程度的判断依据;2)综合参考风机结构混凝土疲劳抗压强度设计值和疲劳寿命期望值2项指标评判后显示,锚杆松弛达到8%时,局压混凝土极有可能发生压碎失效,应当及时对松弛锚杆复加预紧力,避免锚杆松弛恶化发展。研究得到的锚杆松弛下风机基础局压混凝土的疲劳损伤规律,可为其在实际工程中的安全运维提供数据支撑。

土-结构相互作用下基础环式风机基础受力特性研究

针对某陆上风电场2 MW风电塔结构,建立了“地基土-风机基础”有限元与无限单元结合的半无限边界模型,研究土-结构相互作用下,风机基础上部荷载、回填土重度、基础重度对地基的作用以及地基形变对风机基础的反向作用等。通过ABAQUS中的生死单元模拟风机基础从基坑开挖、吊装基础、基坑回填到风机运行的全过程,分析风机在运行过程中正常工况和极端工况下的基础环水平度、混凝土基础的沉降与倾斜及其应力情况,并与底部刚性连接的基础进行对比。研究表明,地基土对风机基础环水平度影响较大,基础应力方面变化也较为明显。

扩容风机基础承载力提升方案的研究

针对风机扩容下的基础承载力提升问题,本文以1.65 MW风机扩容至2 MW的基础承载力提升为研究背景,提出了一种栓钉与环梁组合的方案,并采用有限元软件ABAQUS进行数值分析;同时,还对方案中环梁与台柱间的连接进行了量化处理。研究结果表明:未设栓钉时,基础薄弱区会发生受压破坏,且增加环梁高度对这一问题的影响甚微;而当设有栓钉时,基础薄弱区的应力、基础环水平度和环底接触应力均会随着栓钉排数和环梁高度的增加而明显减小,但环梁的应力则会随之激增。通过对30种栓钉与环梁的组合算例的有效性和经济性分析得出,采用高度为1000 mm的UHPC环梁与三排栓钉的组合可使基础薄弱区的应力减小17.5%以上;同时,基础中其他部件也均不会发生破坏。