風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)環(huán)與混凝土粘結(jié)錨固性能研究.pdf

1、風(fēng)能是我國可再生能源的重要組成部分。風(fēng)能的發(fā)展離不開風(fēng)電制造、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理技術(shù)的成熟。近年來風(fēng)機(jī)事故頻繁發(fā)生，事故原因存在諸多的爭議。對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算的研究發(fā)現(xiàn)，我國對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)部受力機(jī)理的研究較為少，理論依據(jù)較為匱乏，規(guī)范中對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)環(huán)的設(shè)計(jì)方法和錨固計(jì)算沒有明確的要求，造成了設(shè)計(jì)人員對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不同理解和計(jì)算失誤，引起了由結(jié)構(gòu)原因?qū)е碌娘L(fēng)機(jī)事故。本文就某風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)破壞實(shí)例的事故原因及破壞過程進(jìn)行了探討，提出了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

2、過程中可能存在的問題，并設(shè)計(jì)粘結(jié)應(yīng)力分布試驗(yàn)和粘結(jié)錨固共同作用試驗(yàn)，結(jié)合風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)整體模型的有限元分析，對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)環(huán)在混凝土中的粘結(jié)錨固機(jī)理進(jìn)行了研究，對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作提出了一些建議。
　　本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的構(gòu)成、風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程和研究現(xiàn)狀，對風(fēng)機(jī)事故的類型進(jìn)行了總結(jié)。發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)破壞的原因種類繁多，但基本可以歸結(jié)為自然因素、設(shè)計(jì)理論缺陷，以及施工或使用過程中的處理不當(dāng)幾個(gè)方面，提出了研究風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)受力機(jī)理的必要性。然

3、后對某風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)破壞實(shí)例的事故原因進(jìn)行了探討分析，得出了基礎(chǔ)混凝土與基礎(chǔ)環(huán)的粘結(jié)不足和法蘭盤附近混凝土承載能力不足兩個(gè)主要原因。由于基礎(chǔ)環(huán)在混凝土中的粘結(jié)機(jī)理與鋼筋在混凝土中的粘結(jié)機(jī)理相似，同時(shí)又有其特殊性，提出可以借鑒鋼筋混凝土粘結(jié)理論進(jìn)行研究。論文介紹了粘結(jié)性能分析理論和端部錨固性能分析理論，提出分段平均值法和解矩陣方程法兩種方法計(jì)算粘結(jié)應(yīng)力分布，探討了基礎(chǔ)環(huán)壁的拉壓承載能力、基礎(chǔ)環(huán)下法蘭的彎剪承載能力、下法蘭處混凝土受壓承載能力和抗

4、沖切承載能力的計(jì)算方法。由于研究普遍認(rèn)為纖維可以改善混凝土的抗裂性能和耐久性，纖維在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的大體積混凝土中已有所應(yīng)用，因此論文對纖維混凝土進(jìn)行了概述，提出考察纖維對基礎(chǔ)環(huán)與混凝土的粘結(jié)作用的利弊。通過粘結(jié)應(yīng)力分布試驗(yàn)和粘結(jié)錨固共同作用試驗(yàn)對基礎(chǔ)環(huán)在混凝土中的粘結(jié)錨固機(jī)理進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，鋼管埋置深度會(huì)影響粘結(jié)應(yīng)力分布區(qū)域的大小和曲線的形狀；荷載的變化會(huì)改變粘結(jié)應(yīng)力峰值的位置；鋼管表面涂漆會(huì)使粘結(jié)性能降低；在混凝土中摻入纖維會(huì)使長管

5、試件的粘結(jié)性能下降，但對中管和短管試件的粘結(jié)性能稍有改善。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)整體模型的有限元分析結(jié)果表明，在正常運(yùn)行荷載作用下，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土的整體應(yīng)力和變形均較??；在極端荷載作用下，法蘭盤上側(cè)的混凝土存在較大的應(yīng)力和變形，受力區(qū)域較為集中，而下側(cè)的混凝土應(yīng)力分布區(qū)域較大，應(yīng)力較小。法蘭盤下側(cè)的混凝土處于局部受壓應(yīng)力狀態(tài)，承載能力高于上側(cè)的混凝土。我國風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的這些問題需要詳細(xì)深入的研究，在眾多的理論基礎(chǔ)上，修正設(shè)計(jì)規(guī)范的不足，改善風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)