鋼筋混凝土風(fēng)力發(fā)電高塔非線性受力全過程試驗(yàn)研究.pdf

1、風(fēng)能是一種清潔無(wú)污染的可再生資源，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)、外已建的風(fēng)力發(fā)電高塔主要采用鋼錐簡(jiǎn)塔形式，而關(guān)于混凝土塔體的設(shè)計(jì)與研究則相對(duì)缺乏。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)機(jī)功率逐漸提高，所需要的風(fēng)速條件也逐漸增大，這必然導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電塔高度的增加，此時(shí)，混凝土塔身無(wú)論在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面，還是在結(jié)構(gòu)剛度方面都表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。由于缺乏符合我國(guó)實(shí)際情況的第一手資料，在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土風(fēng)力發(fā)電高塔時(shí)，還主要參考國(guó)際

2、上的規(guī)范。本文希望通過以實(shí)際工程結(jié)構(gòu)為背景的模型試驗(yàn)和非線性分析，為我國(guó)混凝土風(fēng)力發(fā)電高塔的設(shè)計(jì)和規(guī)范的制定提供參考。 首先以實(shí)際工程結(jié)構(gòu)為背景，通過相似準(zhǔn)則進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)和試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，在同濟(jì)大學(xué)大型多功能試驗(yàn)機(jī)上開展了鋼筋混凝土風(fēng)力發(fā)電高塔非線性受力全過程試驗(yàn)，分析了其在靜力荷載作用下的破壞模式、極限承載力和結(jié)構(gòu)延性性能，同時(shí)進(jìn)行了模型結(jié)構(gòu)材料的材性試驗(yàn)，為進(jìn)一步的非線性分析奠定了基礎(chǔ)。 損傷力學(xué)已被廣泛應(yīng)用于混凝土非

3、線性特性的研究工作當(dāng)中，本文簡(jiǎn)要介紹了混凝土損傷力學(xué)的基本原理和在混凝土本構(gòu)研究中的應(yīng)用；采用基于損傷能釋放率的混凝土彈塑性損傷本構(gòu)模型，研究了風(fēng)力發(fā)電高塔非線性受力全過程分析問題。該模型以受拉損傷變量和受剪損傷變量為基本損傷變量，基于損傷能釋放率建立損傷準(zhǔn)則，并考慮了塑性和損傷的耦合作用，具有堅(jiān)實(shí)的熱力學(xué)基礎(chǔ)和相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)值算法。以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步考慮了鋼筋和混凝土之間的相互作用，在通用有限元軟件ABAQUS上針對(duì)上述鋼筋混凝土風(fēng)力發(fā)