單樁風(fēng)機灌漿套管連接段受力分析及公式驗證.pdf

1、我國海上風(fēng)力發(fā)電以勢不可擋的勢頭向前發(fā)展，單樁基礎(chǔ)集結(jié)構(gòu)簡單，整體性能好、施工方便和造價低、降低了風(fēng)機安裝誤差和減少了灌漿材料、單樁及導(dǎo)管架外管的疲勞損失等優(yōu)點于一身被廣泛應(yīng)用于海上風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)計中。但是目前單樁基礎(chǔ)的灌漿套管連接段設(shè)計中的關(guān)鍵性技術(shù)研究尚不充分，相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗較為匱乏，本文在總結(jié)了現(xiàn)有單樁基礎(chǔ)灌漿套管連接段相關(guān)分析理論與計算方法的基礎(chǔ)上，以大型通用有限元計算軟件Ansys為平臺，建立單樁風(fēng)機的有限元模型，擬從三個方面對單樁

2、風(fēng)機灌漿套管連接段進(jìn)行分析：首先利用數(shù)值模擬計算了采用彈性本構(gòu)模型的套管連接段的力學(xué)性能，研究了彈性本構(gòu)模型的連接段中灌漿和鋼管的力學(xué)性能以及與日本公式的對照；然后在彈性本構(gòu)模型的基礎(chǔ)上對連接段進(jìn)行了彈塑性分析，得到了連接段在極限荷載作用下彈塑性分析和彈性分析以及與日本公式的對照；最后利用數(shù)值模擬對單樁風(fēng)機的連接段進(jìn)行變參數(shù)計算，得到了連接段幾何尺寸對連接段力學(xué)性能的影響規(guī)律。具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，本文結(jié)合實際工程項目極限

3、荷載工況，利用Ansys建立單樁風(fēng)機基礎(chǔ)的三維有限元模型，分別從灌漿的各個應(yīng)力、鋼管的剪應(yīng)力和接觸壓的大小分析了連接段的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)套管連接段的最不利位置是連接段的最上端和最下端，且灌漿的圓周方向應(yīng)力對主應(yīng)力的貢獻(xiàn)最大，灌漿的破壞主要受圓周方向應(yīng)力的影響。
　　然后，在前一章的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了彈塑性本構(gòu)模型下單樁風(fēng)機基礎(chǔ)連接段的三維有限元模擬，從灌漿的各個應(yīng)力分量、鋼管的剪應(yīng)力和接觸壓的大小來深度剖析不同本構(gòu)模型下結(jié)果的差異，驗證