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MW级风电机组钢筋混凝土塔筒稳定性分析

太阳能学报 2021年第3期42卷 9-14页

作者：杜静杨瑞伟李东坡许亚能重庆大学机械工程学院重庆400044

通过理论计算与有限元分析方法,对钢筋混凝土塔筒进行屈曲与稳定性分析。计算结果表明,预应力下的钢筋混凝土最大静应力出现在门洞边缘位置,线性屈曲分析由于未考虑非线性因素的影响,得到的临界载荷偏大,而非线性屈曲分析得到的结果可... 详细信息

通过理论计算与有限元分析方法,对钢筋混凝土塔筒进行屈曲与稳定性分析。计算结果表明,预应力下的钢筋混凝土最大静应力出现在门洞边缘位置,线性屈曲分析由于未考虑非线性因素的影响,得到的临界载荷偏大,而非线性屈曲分析得到的结果可作为对工程算法的修正。随着风力机功率的增加,塔筒高度也不断增加,深入研究钢筋混凝土塔筒的结构特性,为钢筋混凝土结构塔筒工程应用奠定基础。

关键词：风力机静力学分析屈曲分析临界屈曲载荷混凝土塔筒

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水平轴风力发电机组钢筋混凝土塔筒研究

水平轴风力发电机组钢筋混凝土塔筒研究

作者：李书文北京建筑大学

学位级别：硕士

近几年,风力发电机组的技术水平逐渐提升,水平轴风力发电机组的单机容量也日益增加。风力发电机组向着两个方向发展,即大型化和海洋化,风力发电机组塔架的结构形式成为一个值得研究的问题。目前风电机组塔架的结构形式采用最多的是钢结... 详细信息

近几年,风力发电机组的技术水平逐渐提升,水平轴风力发电机组的单机容量也日益增加。风力发电机组向着两个方向发展,即大型化和海洋化,风力发电机组塔架的结构形式成为一个值得研究的问题。目前风电机组塔架的结构形式采用最多的是钢结构形式,但是它仍存在一些难以解决的问题,比如钢塔筒自身成本和维护成本较高、容易腐蚀、且大尺寸钢构件运输和安装也非常困难。而钢筋混凝土塔筒有着其独特的优点,例如取材容易、运输便利、成本低廉、稳定性高、腐蚀性好、节省钢材以及维修费用较低等。因此风电机组塔筒采用钢筋混凝土结构形式将会是一种合理的方案,具有可观的研究意义和发展前途。现阶段对钢筋混凝土结构形式的塔筒研究相对还比较少,本文主要完成了以下四个方面的初步研究:(1)运用ANSYS有限元分析软件,建模计算多种规格的混凝土塔筒,得出塔筒的自振频率。然后,将多种规格的变截面混凝土塔筒,取其平均截面,简化成等截面塔筒,根据瑞利法,借助MATLAB数学软件,求得塔筒结构的近似自振频率,和有限元结果进行对比分析,误差较小。本方法的优点是可以快速计算出较高精度的钢筋混凝土塔筒基本自振频率。(2)考虑风荷载作用,通过对钢筋混凝土塔筒计算并进行对比分析。得出:在外径一定时,钢筋和混凝土用量分别随塔筒壁厚变化的曲线;在壁厚一定时,钢筋和混凝土用量分别随塔筒外径变化的趋势。(3)考虑地震作用,运用ANSYS有限元分析软件对钢筋混凝土塔筒进行模态分析和反应谱分析。得出:钢筋混凝土塔筒截面底部剪力和弯矩最大,剪力和弯矩沿着塔筒高度呈近似线性关系。(4)风力发电机组的关键部件之一是叶片,因此,在很大程度上决定了它的性能和寿命,且对整个风电机组的运行也起着不可忽视的作用。风机叶片常年承受动态荷载,因此对其动力特性的分析意义重大。以某小型风力机的叶片作为研究对象,通过叶片振动实验测试其频率和振型,并运用有限元分析软件模拟其模态。有限元结果与试验结果接近,为小型风力发电机组叶片的动力特性研究提供了参考。

关键词：风力发电机组有限元模型自振周期混凝土塔筒风荷载地震叶片

结构不同尺寸参数对风电机组混凝土塔筒受力性能的影响研究

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结构不同尺寸参数对风电机组混凝土塔筒受力性能的影响研究

作者：李俊华北水利水电大学

学位级别：硕士

当今社会,经济飞速发展,能源要求迅速增加,风能作为一种清洁、环保、可再生的绿色能源,成为人们关注的焦点。我国作为全球风能利用前五的国家,对风电越来越重视,其事故也逐年增长,其原因是建造环境越来越恶劣。现阶段风电塔筒结构形式... 详细信息

当今社会,经济飞速发展,能源要求迅速增加,风能作为一种清洁、环保、可再生的绿色能源,成为人们关注的焦点。我国作为全球风能利用前五的国家,对风电越来越重视,其事故也逐年增长,其原因是建造环境越来越恶劣。现阶段风电塔筒结构形式多样化,其中混凝土塔筒的优点逐渐凸显,如成本较低、原运输很便捷、来源较广、耐腐蚀性好及后续维护费用不高等,越来受大众欢迎。当然风电机组运行影响因素较多,基于此本文以某风电机组钢筋混凝土塔筒为例,通过模型试验来研究风电机组混凝土塔筒的受力特性,建立其数组仿真模型,与之形成对比,来验证有限元软件分析法的可靠性。同时本文拟通过有限元方法研究在极限荷载情况下,研究不同的径高比/径厚比对风电机组塔筒受力特性的影响,为我国风电机组设计提供科学的依据。主要研究内容包括:(1)进行风电机组的钢筋混凝土塔筒结构模型试验,通过钢筋混凝土塔筒模型试验及混凝土塑性损伤本构,深入探讨分析风电机组塔筒受力特性,展现风机结构损伤破坏机理。(2)基于Ansys建立数值模型及Abaqus对风力发电机组钢筋混凝土塔筒进行静力分析,研究其荷载与位移、塔筒应力应变关系等。(3)基于尺寸参数建立数组钢筋混凝土塔筒风电机组数值模型,通过混凝土塑性本构理论对钢筋混凝土塔筒风电机组结构的损伤发展过程进行分析,得出不同的径高比/径厚比对风电机组塔筒受力特性的影响,从而揭示风机结构破坏发展的机理。(4)基于尺寸参数下对风电机组自振特性影响研究,通过Lanczos迭代法进行风机塔筒模态分析,研究不同的径高比/径厚比对风电机组混凝土塔筒结构自振的影响。

关键词：混凝土塔筒模型试验尺寸参数数值分析自振特性

混凝土塔筒用体内式预应力方案设计及应用分析

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风能 2019年第12期 80-84页

作者：朱元温朝臣苏韩刘进梁剑冰柳州欧维姆机械股份有限公司

随着风电技术的发展进步,塔筒呈现不断加高的趋势。当风电塔筒高于100米时,较之钢构塔筒,混凝土塔筒具有稳定性强、重量轻、耐腐蚀程度高、成本低等优势。混凝土塔筒特别适用于风切变较高的风电场,有利于增加该类风电场的发电量。塔筒... 详细信息

随着风电技术的发展进步,塔筒呈现不断加高的趋势。当风电塔筒高于100米时,较之钢构塔筒,混凝土塔筒具有稳定性强、重量轻、耐腐蚀程度高、成本低等优势。混凝土塔筒特别适用于风切变较高的风电场,有利于增加该类风电场的发电量。塔筒高度取决于塔筒结构的设计及施工可行性。为了

关键词：预应力方案锚垫板塔筒结构回缩量预应力筋钢绞线混凝土塔筒

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混凝土塔筒风机吊装浅谈

建设机械技术与管理 2020年第6期33卷 85-89页

作者：陈匡淼鲁焕浩潘军伟倪林军程建棠中国能源建设集团浙江火电建设有限公司浙江杭州310016

混凝土塔筒相对钢制塔筒具有较优的经济性,已经越来越多的应用于大型风电场的建造中。本文对GW130/2500-120m-钢混-ⅢB型风电机组混凝土塔筒的吊装机械选型、对地比压计算和地基处理作了详细阐述。

关键词：风机混凝土塔筒吊装

水平轴风力发电机组钢筋混凝土塔筒结构研究综述

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特种结构 2014年第4期31卷 5-10页

作者：李书文祝磊姚小芹北京建筑大学土木与交通工程学院工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心北京鉴衡认证中心

随着风力发电机组技术的不断成熟,水平轴风力发电机组单机容量的日益增大,导致风力发电向着大型化和海洋化发展,风电机组塔架结构研究备受广大研究人员的关注。虽然目前采用最多的塔架形式是钢结构,但是钢筋混凝土结构塔架相对于钢结构... 详细信息

随着风力发电机组技术的不断成熟,水平轴风力发电机组单机容量的日益增大,导致风力发电向着大型化和海洋化发展,风电机组塔架结构研究备受广大研究人员的关注。虽然目前采用最多的塔架形式是钢结构,但是钢筋混凝土结构塔架相对于钢结构塔架具有取材容易、运输方便、造价低、刚度大、稳定性好、耐腐蚀、节约钢材和维修费用低等优点,具有一定的发展前景。本文就混凝土塔筒结构形式进行总结、分析和对比,指出有待进一步研究的内容,为风电机组塔架结构技术研究提供参考。

关键词：风能风力发电机组混凝土塔筒结构设计

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风电工程用混凝土塔筒质量控制要点

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2021年第8期 216-217页

作者：杨峰新疆金风科技股份有限公司新疆乌鲁木齐830026

为提升发电量,减少风机运行后期的维修频率,降低运行维护费用,加快实施节能减排进度,保证风机机组运行的安全性,混凝土塔筒结构型式应运而生。它使用水泥基或环氧基结构材料将上下节塔筒进行有效连接,使用钢绞线将钢塔筒、混凝土塔筒与... 详细信息

为提升发电量,减少风机运行后期的维修频率,降低运行维护费用,加快实施节能减排进度,保证风机机组运行的安全性,混凝土塔筒结构型式应运而生。它使用水泥基或环氧基结构材料将上下节塔筒进行有效连接,使用钢绞线将钢塔筒、混凝土塔筒与基础进行连接,共同承受发电机、叶轮传递来的荷载。通过八年多的混凝土塔筒施工建设及混塔运行,结合对埋设在塔筒壁上压力传感器的受力数据分析,结果表明该结构能满足设计受力要求。

关键词：混凝土塔筒塔筒预制塔筒养护质量控制

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风力发电混凝土塔筒温度作用受力分析

建筑技术开发 2021年第24期48卷 117-118页

作者：莫艾艾周瑞权上海市机电设计研究院有限公司上海200040

基于风力发电机组混凝土塔筒受温度作用影响较大的特点,建立混凝土塔筒的有限元模型。根据规范要求,分别对塔筒均匀温差、太阳辐射引起的塔筒向阳面与背阳面温差、塔筒内外侧温差三种工况分别进行计算。结果表明:塔筒底部受力复杂;塔筒... 详细信息

基于风力发电机组混凝土塔筒受温度作用影响较大的特点,建立混凝土塔筒的有限元模型。根据规范要求,分别对塔筒均匀温差、太阳辐射引起的塔筒向阳面与背阳面温差、塔筒内外侧温差三种工况分别进行计算。结果表明:塔筒底部受力复杂;塔筒整体温差对塔筒受力基本无影响;塔筒向阳面与背阳面温差对筒壁的轴力影响较大;塔筒内外侧温差对筒壁的弯矩影响较大。

关键词：混凝土塔筒温度作用有限单元法

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风电机组混凝土塔筒施工质量控制要点

江西电力职业技术学院学报 2022年第12期35卷 15-17页

作者：蒋晓平中国电建集团江西省电力建设有限公司江西南昌330001

混合式塔架以其较优的经济性广泛地应用于大型风电机组。风电机组混合式塔架混凝土塔筒高度在100m以上。从混凝土塔筒垂直度和钢绞线预应力张拉两个关键要素阐述了甘肃高台400MW风电项目混塔风机混凝土塔筒质量控制,以期为其他类似工程... 详细信息

混合式塔架以其较优的经济性广泛地应用于大型风电机组。风电机组混合式塔架混凝土塔筒高度在100m以上。从混凝土塔筒垂直度和钢绞线预应力张拉两个关键要素阐述了甘肃高台400MW风电项目混塔风机混凝土塔筒质量控制,以期为其他类似工程施工提供借鉴。

关键词：混凝土塔筒平整度垂直度预应力