薄壁加勁圓鋼管抗彎性能研究.pdf

1、風(fēng)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(jìn)步,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到越來越廣泛的推廣。塔架作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要的承重構(gòu)件,在工程中發(fā)揮著重要作用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒承受著頂部槳葉和發(fā)電機(jī)艙軸壓作用和水平風(fēng)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(dǎo)致鋼管局部屈曲,從而降低構(gòu)件的承載力和延性。在塔筒內(nèi)設(shè)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(guān)大徑厚比加勁塔筒的試驗(yàn)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(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)研究和有限元分析。論文主要完成以下工作:
　　(1)進(jìn)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(yàn)研究,試驗(yàn)中監(jiān)測了構(gòu)件的荷載、位移和應(yīng)變的變化,研究了徑厚比、加勁肋對構(gòu)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(yīng)力等因素對圓鋼管受彎性能的影響,有限元分析結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證并修正了有限元模型。
　　(3)對薄壁加勁鋼管受彎性能進(jìn)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(chǔ)上,提出了大徑厚比加勁塔筒的設(shè)計(jì)建議,可為工程設(shè)計(jì)提供一定的