球-板型节点钢管混凝土风电塔架受力性能研究

为提高钢管混凝土风电塔架的抗震性能,引入塔柱和腹杆的刚度比值,对两组不同尺寸腹杆的格构式钢管混凝土球-板型节点平面风电塔架进行拟静力加载试验,对其节点的破坏模式、腹杆内力、塔架节点球台区以及梯形节点板的等效应力分布进行分析。试验结果表明,球柱连接件为弯剪断裂破坏,顶层斜腹杆屈曲失稳,顶部横腹杆发生撕裂破坏。采用ABAQUS建立有限元模型,对塔架结构进行扩展参数分析。结果表明:当球柱连接件规格相同时,球柱连接件与梯形节点板的连接由螺栓连接改为焊接连接时,塔架结构的承载力提高,位移延性系数有小幅度降低,降低幅度为1.9%~7.5%;腹杆与塔柱刚度比增大的同时,结构的承载力和位移延性系数起初有逐渐提高,而后提高不明显。建议在球柱与梯形节点板采用焊接连接时,腹杆与塔柱刚度比选取0.06~0.07为宜。