风力发电塔基础环基础疲劳破坏加固方法研究

针对基础环基础的构造缺陷,提出环向预应力加固方法,并以某风电机组基础环基础为例,通过数值分析计算基础环基础加固前后的受力状态,根据相关规范对其疲劳寿命进行评估。结果表明,该方法能有效降低混凝土疲劳应力幅,提高T型板上方混凝土疲劳寿命,同时能降低基础柱墩上表面拉应力水平,有效改善开裂问题。

风电机组基础环基础低强问题的加固措施研究

由于运输条件的限制,某些位于偏远山区的风电项目无法采用商品混凝土,而现场搅拌的混凝土因质量难以达标,出现了强度过低导致的基础环基础开裂、压碎和刚度降低等现象。针对上述问题,对基础环基础提出了一种环向预应力加固方案,即在柱墩侧壁设置钢绞线,通过施加环向预应力减小基础柱墩的受拉区域,使柱墩处于三向受压状态,充分发挥混凝土受压性能良好的特点,限制基础混凝土裂缝的进一步发展。并以某风力发电塔基础为例,建立精细化有限元模型,分析了混凝土未达到设计强度的基础在加固前后的应力状态和应变分布。分析结果表明,环向预应力加固方案能够有效减小基础裂缝宽度和因受拉、压产生的塑性区域,显著提高基础刚度,加固效果显著,对同类工程的加固处理有一定参考价值。

风力发电塔基础环基础超声波法质量检测

近年来风力发电塔基础环基础安全事故频发,基础环与基础混凝土之间的结合面在疲劳荷载作用下容易脱开,基础环下法兰顶面混凝土容易产生疲劳损伤,导致风机结构失效,因此有必要对基础环结合面进行质量检测。结合工程实践,对风力发电塔基础环基础的基础环结合面进行无损检测,基于对测法提出了一种改进的超声波检测法,改进了测点的布置方式,使测线与结合面相切而不是穿越结合面。检测结果表明,基础环和混凝土结合部表面有轻微脱开和破损现象,混凝土内部没有明显的质量缺陷或损伤。该方法解决了超声法在风机基础质量检测中运用的问题,并通过实践证明这种方法的可行性,具有推广价值。

风力发电塔基础环基础设计的工程算法研究

插入式钢基础环是塔筒和基础之间常用的连接方式。由于钢基础环与混凝土基础之间变形往往不能协调一致,导致很多基础环在运行一段时间后出现了明显滑移,并在基础环T型板上方与混凝土之间产生较大空隙,甚至会出现混凝土开裂、压碎破坏的情况。针对这类问题,结合工程案例中基础环基础的特点和常见破坏形式,根据有关规范和文献,总结提出了有关基础环T型板上方混凝土局部受压承载力及抗冲切承载力、T型板上方基础环外侧混凝土抗压疲劳强度和悬挑板根部钢筋抗拉疲劳强度验算的工程算法;并通过工程案例对此工程算法进行了验证;可为同种类型基础环基础的设计提供参考。

栓钉在风电机组基础环式基础加固中的应用研究

根据风电机组基础环基础常见的破坏现象,深入研究基础环基础的受力机理和损伤破坏的原因。针对基础环T型法兰的构造缺陷,提出在露出柱墩顶面的基础环内外侧焊接栓钉并施加环向预应力加强基础环与混凝土柱墩之间的连接,给出适用于风电机组基础加固的栓钉计算算法。以某风电机组基础环基础为例,通过数值分析研究加固前后基础受力状态的变化,根据相关规范对其疲劳寿命进行评估。分析结果表明,该方法可在不损伤原基础结构的前提下,通过环向预应力和焊接在基础环上的栓钉,使钢制基础环和基础混凝土变形协调,改善T型法兰和基础环侧壁受力状态,缓解基础环埋深不足导致的基础环与基础顶面脱开问题及T型法兰附近应力集中问题,提高了基础的疲劳寿命。

基础环式风机基础的竖锚加固方法研究

针对基础环式风机基础,文章提出了在基础环外侧沿环向均匀布置竖向锚杆,锚杆下端利用超高性能混凝土与基础连接,上端通过连接件与基础环连接的竖锚加固方法。以2 MW风机基础为研究对象,利用ABAQUS有限元软件建立加固风机基础的三维有限元模型,研究该加固方法的可行性与有效性。研究结果表明:该方法可以有效缓解下法兰附近混凝土应力集中现象,同时可以降低基础环的竖向偏移量;在基础环周边布置28根直径为25 mm的高强锚杆,可以使基础环下法兰处混凝土最大拉压应力降低30%以上。

极端荷载下风电机基础的局部损伤机理与加固研究

极端荷载下风机基础环易形成拉力,使得基础过早出现局部损伤,导致抗变形能力减弱。以某陆地风场风机基础为研究对象,利用有限元弧长法和删除失效单元,结合变形相等原则研究其在极端荷载工况下的承载力发展和局部损伤演化规律,揭示了风电机基础的局部损伤机理,对比了原基础和两阶段加固基础的承载力和损伤程度。结果表明基础受拉损伤最早位于基础环底部下法兰翼缘两侧,随后是板局部挤压混凝土的斜裂缝、台柱径向裂缝和基础环内混凝土受剪斜裂缝;局部损伤初期对基础刚度影响较大;损伤后期基础钢筋大量屈服,混凝土压溃,基础破坏。增高混凝土台柱、增设竖向预应力锚杆和环向预应力钢绞线能有效提高基础的刚度,抑制基础的局部损伤发展。

基础环式风电机组基础疲劳改善的竖锚加固方法研究

为了解决风电机组基础环附近混凝土在疲劳工况下出现应力集中的问题,研究提出一种利用竖向锚杆分担上部传来倾覆荷载的加固方法。并采用ABAQUS有限元软件建立风机基础有限元模型,分析加固方法的有效性和可行性。结果表明,在基础环周边布置32根直径为28 mm的高强锚杆,可使风电机组基础环附近混凝土的应力集中程度下降30%左右,相对于其他加固方法,该方法具有较高的可行性。

塔地脚螺栓孔中心圆直径的计算

JB/T4710-2005《钢制塔式容器》中没有给出塔地脚螺栓孔中心圆直径的计算方法。本文根据"维赫曼法"的概念和理论力学中"空间力系合力矩定理",导出了塔地脚螺栓孔中心圆直径的计算方法。