预应力砼-钢组合风电塔架穿筋连接段弹塑性分析

预应力砼-钢组合结构形式是发展大功率风机以及解决山区风场建设运输难题的必然选择,其预应力砼段与钢结构连接段的分析与设计是关键。文章提出一种新型的嵌入式开孔板和穿孔钢筋连接段结构方案,并以某高度为77.5 m的风电塔架为例,建立有限元模型,在预应力和最不利荷载组合设计值作用下进行了弹性及弹塑性结构分析,得到钢制连接件、砼、穿孔钢筋的应力分布和变形特点。结果表明:在法兰盘下部设置嵌入式钢筒和穿孔钢筋可以有效提高过渡段刚度,改善应力分布;当连接过渡段中砼榫发生塑性变形后,穿孔钢筋有效地发挥了传递剪力作用,并将上部荷载分散传递到下部砼塔筒中;从而验证所提方案的合理性。

预应力混凝土-钢组合塔架连接段应力模拟分析

近年来,我国风电产业发展迅速,随着风电单机功率的不断提高,采用预应力混凝土-钢组合风电塔架优势明显。预应力混凝土-钢连接段对于整个预应力混凝土-钢组合风电塔架来说至关重要。本文提出一种新型钢法兰结合环向锚固钢板,径向加劲板的预应力混凝土塔段与钢塔段的连接段结构方案。以某大型风力发电塔架为例,利用大型有限元分析软件ABAQUS建立了在离塔架底部16米处的连接过渡段有限元模型,通过引入预应力并施加最不利设计荷载对模型进行了弹性以及基于混凝土塑性损伤本构模型的应力应变分析。结果表明:所提出的方案解决了在最不利荷载组合作用下传统法兰连接方案中混凝土受力不均匀以及其最大拉应力过大的问题;连接段中各种材料应力分布均满足要求,特别是混凝土中最大拉应力得到有效控制。所提出的连接过渡段结构方案为工程应用提供具备可行性的选择。

预应力双作用提篮式钢管砼拱与钢-砼空腹夹层板组合结构的研究与应用

探讨一种崭新结构-预应力双作用提篮式钢管混凝土拱与钢-砼组合空腹夹层板组合结构的力学特性与应用前景。由于提篮式拱的两侧拱肋向桥面倾斜,使得吊索随之相向倾斜,通过预应力将钢-砼组合结构将桥面板拉紧。吊索下端与桥面下缘连接,连接点在桥面板中性层以下,使得索中的预应力沿桥面板的分力对桥面产生一个有利于钢-砼组合空腹桥面板的内力重分布的附加弯矩。通过自编的索-板有限元程序和大型通用程序Algor12对根据某桥梁实际现场条件设计的组合结构模型进行离散化的动静力分析,得到了比较满意的结果。证实了预应力双作用提篮式拱与钢-混凝土组合空腹夹层板组合结构是一种可以用于工程实践的优良空间结构。

基于改进遗传算法的钢-混组合式风电机组塔架优化设计研究

将传统的单管风电机组钢制塔架底部改为混凝土塔架,形成钢-混组合式风电机组塔架,可有效提高塔架的抗侧刚度,解决纯钢制单管风电机组高塔振动过大的问题。基于改进的遗传算法,综合考虑材料、人工、制作和运输等因素对塔架建造成本的影响,以塔架外径、壁厚、混凝土段高度和预应力钢绞线面积等为优化变量,以相关规范和行业标准的设计要求为约束条件,建立优化设计程序对某单机装机容量为2.0 MW、混塔土段32 m总高度为120 m的钢-混组合式风电机组塔架进行优化。通过优化前后的成本和结构承载力等计算结果的对比,表明优化后钢-混组合式风电机组塔架具有较好的塔架刚度和经济性能,证明该优化程序能满足设计使用要求,提高结构设计的经济性。

钢-混凝土组合式风力发电塔架地震响应分析

钢-混凝土组合式风力发电塔架上部为钢塔筒,下部为混凝土塔筒,高度方向具有较大的质量和刚度突变,其在地震作用下的响应和传统单管式钢塔架显著不同。利用ABAQUS对同一风电场的2.0 MW单管式钢塔架和组合式塔架建立精细化模型,选取3种场地条件,采用振型分解反应谱法计算2种塔架的地震响应并进行对比。针对3种场地条件,选取相应的地震波对组合式塔架进行非线性时程分析。分析结果表明,振型分解反应谱法直接用于计算组合式塔架的地震作用偏不安全,工程设计时需要补充时程分析;组合式塔架的内力响应和塔顶水平位移响应分别在中硬土场地和软弱土场地达到最大;前3阶振型对塔架的动力响应均有影响,2阶振型响应最大,高阶振型影响显著。

钢—砼组合连续箱梁预应力施工工艺

主要阐述了东莞大道立交桥钢—砼组合连续箱梁施工中,在狭小的梁体空间内进行大吨位预应力施工工艺,并总结了施工经验和教训.

预应力钢──混凝土组合连续梁的应用及研究现状

综述了预应力钢──砼组合连续梁的研究成果综述和应用现状，并指出了今后的发展方向。

不同比例钢-混凝土段对大兆瓦风电塔架结构的影响

为了研究不同比例钢段和混凝土段对陆上风电机组钢-混凝土组合式塔架振动频率、塔顶位移、不同塔架截面(塔顶、过渡段和塔底)结构载荷的影响,对某3.XMW-156-140HH陆上风电机组(钢-混凝土组合式塔架)在混凝土段高度分别为112.51 m、113.51 m、114.51 m、115.51 m、116.51 m条件下,基于IEC 61400-1标准,通过仿真软件建立该机型五种钢-混凝土组合式塔架模型并进行计算,根据计算结果可知:增加混凝土塔架高度导致静态和动态频率升高,整体塔架刚度增大,避免叶轮与塔架发生共振现象,且导致塔架顶部位移量减小;混凝土段高度的提高,造成塔底弯矩载荷增大、扭矩减小,塔顶和过段段截面载荷降低。因此,根据不同比例钢段和混凝土段条件下塔架参数变化的定量计算,为钢-混凝土组合式塔架的设计优化提供科学参考。

基于BP神经网络的预应力组合梁承载力预测

为提高预应力钢-砼组合梁的设计效率及合理性,精确预测其抗弯极限承载力,文中采用BP神经网络算法建立具有多个输入、单个输出的BP神经网络预应力钢-砼组合梁抗弯极限承载力预测模型,利用既有实测结果对该模型进行训练及验证,结果表明BP神经网络预测效果较好,其40次预测值与实测值比值的均值为1.002,具有较高的精度;选取浙江省绍兴市壶觞大桥边跨主梁进行抗弯极限承载力预测分析,结果表明该模型应用于实际工程可行,可用于预应力钢-砼组合梁抗弯极限承载力确定。

试析公寓的结构设计方法

结合实际,介绍了某公寓的结构设计方法,并重点介绍了无粘结预应力宽扁梁,钢-砼组合结构等设计技术的应用。

天河体育西路商业公寓结构设计

天河体育西路商业公寓是一座设备先进、管理现代化的高级公寓式写字楼,93年开始施工,96年5月封顶,97年建成使用。本文总结了此工程在结构设计及施工中采用的新技术、新材料和新方法,重点介绍了无粘结预应力宽扁梁、钢砼组合结构以及新型无机铝盐防水剂等的应用。