薄壁加勁圓鋼管抗彎性能研究.pdf

1、風能作為潔凈的能量來源,受到各個國家的重視,隨著時代的進步,風力發(fā)電技術得到越來越廣泛的推廣。塔架作為風力發(fā)電機主要的承重構件,在工程中發(fā)揮著重要作用。風力發(fā)電機塔筒承受著頂部槳葉和發(fā)電機艙軸壓作用和水平風荷載作用,但已有研究表明,軸力對塔筒的影響很小,塔筒主要由受彎承載力控制。塔筒徑厚比越大,截面越開展,抗彎承載力越高,但大徑厚比易導致鋼管局部屈曲,從而降低構件的承載力和延性。在塔筒內(nèi)設置加勁肋,可避免局部屈曲對塔筒受力產(chǎn)生的不利影響

2、。但從國內(nèi)外已有的研究成果看,目前還未見有關大徑厚比加勁塔筒的試驗研究和理論分析。
　　論文主要針對大徑厚比加勁鋼管在彎矩作用下的力學性能進行試驗研究和有限元分析。論文主要完成以下工作:
　　(1)進行了4個加勁薄壁圓鋼管和6個非加勁薄壁圓鋼管的試驗研究,試驗中監(jiān)測了構件的荷載、位移和應變的變化,研究了徑厚比、加勁肋對構件剛度、承載力、延性和破壞模式的影響。
　　(2)采用ABAQUS有限元軟件建立了薄壁圓鋼管和加勁圓

3、鋼管的有限元分析模型,模型中考慮了鋼管初始幾何缺陷和殘余應力等因素對圓鋼管受彎性能的影響,有限元分析結果和試驗結果進行對比,驗證并修正了有限元模型。
　　(3)對薄壁加勁鋼管受彎性能進行了參數(shù)分析,研究一字型加勁和槽型加勁對薄壁塔筒屈曲破壞模式、承載力、剛度及延性的影響;研究不同徑厚比、加勁肋形式、加勁肋數(shù)目、加勁肋尺寸和加載角度對鋼管抗彎性能的影響。在大量參數(shù)分析的基礎上,提出了大徑厚比加勁塔筒的設計建議,可為工程設計提供一定的