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。

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。

复合改造方案在风机基础扩容中的应用研究

针对老旧风机基础难以承担上部结构技改增效后的增幅荷载的难题,深入研究了改造后基础的薄弱部分,确立了基础改造效果的评价指标。同时以湖南某风场老旧基础环式风机基础为研究对象,对其扩容升级改造进行可行性研究,提出了一种环梁抱箍,并在环梁区域处施加围压的复合方案。通过数值分析研究不同围压参数对扩容风机基础的力学性能影响,得出围压参数最优组合并进一步对环梁尺寸进行优化设计。分析结果表明,环梁-围压复合基础扩容升级方案使得塔筒侧壁与基础混凝土的接触面积增大,从而增强了二者之间的相互作用,有效缓解了基础环底部的受力情况。同时,该方案还减少了基础环的位移量,增强了钢混结构的协同运动,使得基础能够承担更大的上部荷载,进而支撑此次扩容升级改造的完成。

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。