大型風力發(fā)電機組塔架的非線性性能研究.pdf

1、中空夾層鋼管混凝土結構由于能夠充分發(fā)揮混凝土和鋼材兩種材料的特點，且具有綜合經濟效益好、強度高、延性好、抗震性能優(yōu)越、施工周期短等優(yōu)點。然而，這種結構形式的組合塔架在風力發(fā)電工程應用很少。本文以中空夾層鋼管混凝土這種結構形式的組合塔架及目前風力發(fā)電工程中常用的鋼塔架為研究對象，利用通用有限元軟件ANSYS對它們進行了較為系統(tǒng)的三維非線性有限元分析，并與前人研究成果對比，研究這兩類塔架的靜力性能、穩(wěn)定性能和破壞形態(tài)，為工程設計提供參考依據(jù)

2、。
　　 本文的豐要研究內容如下：
　　 1.利用現(xiàn)有國內研究成果，確定了組合塔架及鋼塔架的幾何尺寸，對這兩種結構形式的塔架進行各工況下靜強度分析。分析結果表明：組合塔架的在各工況下的變形圖與鋼塔架相似，不同的是組合塔架的最大位移減少了；組合塔架的內、外筒應力云圖相似，并與鋼塔架應力云圖也相似。
　　 2.對組合塔架及鋼塔架進行穩(wěn)定性分析，對兩種結構形式的塔架進行線性屈曲分析，確定其失穩(wěn)形式：在線性屈曲分析的基礎

3、上，對這兩種塔架引入初始缺陷，進行非線性屈曲分析，得出兩種結構的極限承載力及破壞形式。分析結果表明：1）鋼塔架的失穩(wěn)形式為局部失穩(wěn)，組合塔架的失穩(wěn)形式為整體失穩(wěn)。2）組合塔架的極限承載力較鋼塔架有了極大地提高，而組合塔架所用材料只是比鋼塔架多了一層夾層混凝土。更重要的是組合塔架的外徑可以做到更大，其剛度及承載力提高的更多。
　　 3.通過對多個不同參數(shù)的組合塔架的非線性有限元分析，探討內筒厚度變化、夾層混凝土厚度變化及外筒厚度變