預(yù)應(yīng)力混凝土-鋼組合風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境不斷惡化和全球化石能源儲量的不斷減少，風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來越受到全世界各國政府和研究機構(gòu)的重視。目前，隨著風(fēng)力發(fā)電機的單機裝機容量不斷增大，塔架的高度不斷增高，風(fēng)力發(fā)電塔塔架的底部直徑也在不斷增大。然而，在風(fēng)電建設(shè)的過程中，塔段運輸困難、經(jīng)濟性差等問題日益突出。預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架作為一種可以有效的解決這些問題的新型塔架形式。為了使鋼與混凝土兩種材料的特點可以得到充分的發(fā)揮并且降低塔架造價，對組合塔架

2、的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計優(yōu)化及受力分析研究相當(dāng)重要。針對傳統(tǒng)全鋼制風(fēng)電塔架存在的問題，本論文提出一種預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架的優(yōu)化方案，在利用MATLAB軟件編程對其進(jìn)行受力性能分析基于粒子群優(yōu)化算法，對預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架尺寸進(jìn)行優(yōu)化，為我國風(fēng)電行業(yè)塔架建設(shè)提供參考。本文包括以下主要內(nèi)容:
　　(1)對各種優(yōu)化算法進(jìn)行詳細(xì)介紹，并對粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行研究。
　　(2)以某風(fēng)場的2MW風(fēng)力發(fā)電機為研究對象，對四種

3、不同工況下的風(fēng)機荷載及塔架荷載進(jìn)行計算并根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范確定其分項系數(shù)。
　　(3)對預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架進(jìn)行建模，確定了優(yōu)化設(shè)計中的優(yōu)化變量，說明塔架在優(yōu)化過程中的約束條件，并確定以塔架造價作為塔架優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。
　　(4)結(jié)合湖南郴州某風(fēng)場為工程實例，利用粒子群算法對預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架進(jìn)行優(yōu)化并對其進(jìn)行了驗算。根據(jù)驗算結(jié)果可以得出優(yōu)化后的塔架沿高度方向上的應(yīng)力變化趨勢。優(yōu)化結(jié)果表明，粒子群優(yōu)