鋼筋混凝土風力發(fā)電高塔非線性受力全過程試驗研究.pdf

1、風能是一種清潔無污染的可再生資源，風力發(fā)電技術在世界范圍內(nèi)得到了越來越廣泛的應用。目前，國內(nèi)、外已建的風力發(fā)電高塔主要采用鋼錐簡塔形式，而關于混凝土塔體的設計與研究則相對缺乏。隨著風力發(fā)電技術的發(fā)展，風機功率逐漸提高，所需要的風速條件也逐漸增大，這必然導致風力發(fā)電塔高度的增加，此時，混凝土塔身無論在經(jīng)濟指標方面，還是在結構剛度方面都表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。由于缺乏符合我國實際情況的第一手資料，在設計鋼筋混凝土風力發(fā)電高塔時，還主要參考國際

2、上的規(guī)范。本文希望通過以實際工程結構為背景的模型試驗和非線性分析，為我國混凝土風力發(fā)電高塔的設計和規(guī)范的制定提供參考。 首先以實際工程結構為背景，通過相似準則進行模型結構和試驗方案設計，在同濟大學大型多功能試驗機上開展了鋼筋混凝土風力發(fā)電高塔非線性受力全過程試驗，分析了其在靜力荷載作用下的破壞模式、極限承載力和結構延性性能，同時進行了模型結構材料的材性試驗，為進一步的非線性分析奠定了基礎。 損傷力學已被廣泛應用于混凝土非

3、線性特性的研究工作當中，本文簡要介紹了混凝土損傷力學的基本原理和在混凝土本構研究中的應用；采用基于損傷能釋放率的混凝土彈塑性損傷本構模型，研究了風力發(fā)電高塔非線性受力全過程分析問題。該模型以受拉損傷變量和受剪損傷變量為基本損傷變量，基于損傷能釋放率建立損傷準則，并考慮了塑性和損傷的耦合作用，具有堅實的熱力學基礎和相對簡單的數(shù)值算法。以此為基礎，進一步考慮了鋼筋和混凝土之間的相互作用，在通用有限元軟件ABAQUS上針對上述鋼筋混凝土風力發(fā)