預應力風機塔架設計及靜力學分析.pdf

1、將預應力技術(shù)引入風機塔架結(jié)構(gòu)設計中，用來提高結(jié)構(gòu)的強度、剛度，充分利用材料的性能，降低大功率風電系統(tǒng)中塔架的制造成本。本文設計了兩種不同類型的預應力風機塔架結(jié)構(gòu)，并對其力學性能進行了實驗測試以及有限元分析。
　　主要研究內(nèi)容包括：設計軸向預應力風機塔架結(jié)構(gòu)，通過隔板與鋼絞線的配合，提高其軸向抗失穩(wěn)能力；對不同條件下的軸向預應力塔架在承受水平荷載過程中的力學性能進行測試，并在此基礎上設計分段變壁厚的近似等強度塔架結(jié)構(gòu)。參照雙曲拋物面

2、拉線塔的結(jié)構(gòu)型式，以傳統(tǒng)的桅式塔架為基礎，設計一種類似于預應力空間結(jié)構(gòu)的新型拉索式風機塔架，通過有限元軟件對其性能進行分析，得到了不同參數(shù)對其力學性能的影響。
　　研究結(jié)果表明：
　?。?）軸向預應力風機塔架中，當每段的結(jié)構(gòu)剛度較小時，在受力過程中，由于端部隔板的約束作用，其每段塔架中間處應力發(fā)生明顯增大，隨著剛度的增加，中間處的應力增大效應減弱，且塔架的應力也逐步降低；以軸向預應力風機塔架結(jié)構(gòu)為基礎，設計分段變壁厚的塔架型

3、式，實驗表明，其每段塔架的力學性能與等壁厚條件下保持一致，且與普通單筒型塔架相比，相同承載能力下，其用鋼量大幅減小。
　?。?）對于新型拉索式風機塔架，相同荷載條件下，與傳統(tǒng)的拉索式風機塔架相比，結(jié)構(gòu)剛度更大，應力、位移更低。塔架結(jié)構(gòu)的應力、位移隨著纖繩拉纖角度的減小而減小，隨著纖繩預應力的增加先減小而后增大，其中最優(yōu)的預應力值應取使主塔筒各向剛度趨于穩(wěn)定時的最小值。由于新型拉索塔架結(jié)構(gòu)剛度較大，頂端存在質(zhì)量荷載時，其二階矩效應明