預(yù)應(yīng)力風(fēng)機(jī)塔架設(shè)計(jì)及靜力學(xué)分析.pdf

1、將預(yù)應(yīng)力技術(shù)引入風(fēng)機(jī)塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，用來(lái)提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度，充分利用材料的性能，降低大功率風(fēng)電系統(tǒng)中塔架的制造成本。本文設(shè)計(jì)了兩種不同類型的預(yù)應(yīng)力風(fēng)機(jī)塔架結(jié)構(gòu)，并對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及有限元分析。
　　主要研究?jī)?nèi)容包括：設(shè)計(jì)軸向預(yù)應(yīng)力風(fēng)機(jī)塔架結(jié)構(gòu)，通過(guò)隔板與鋼絞線的配合，提高其軸向抗失穩(wěn)能力；對(duì)不同條件下的軸向預(yù)應(yīng)力塔架在承受水平荷載過(guò)程中的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)分段變壁厚的近似等強(qiáng)度塔架結(jié)構(gòu)。參照雙曲拋物面

2、拉線塔的結(jié)構(gòu)型式，以傳統(tǒng)的桅式塔架為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)一種類似于預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)的新型拉索式風(fēng)機(jī)塔架，通過(guò)有限元軟件對(duì)其性能進(jìn)行分析，得到了不同參數(shù)對(duì)其力學(xué)性能的影響。
　　研究結(jié)果表明：
　　（1）軸向預(yù)應(yīng)力風(fēng)機(jī)塔架中，當(dāng)每段的結(jié)構(gòu)剛度較小時(shí)，在受力過(guò)程中，由于端部隔板的約束作用，其每段塔架中間處應(yīng)力發(fā)生明顯增大，隨著剛度的增加，中間處的應(yīng)力增大效應(yīng)減弱，且塔架的應(yīng)力也逐步降低；以軸向預(yù)應(yīng)力風(fēng)機(jī)塔架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)分段變壁厚的塔架型

3、式，實(shí)驗(yàn)表明，其每段塔架的力學(xué)性能與等壁厚條件下保持一致，且與普通單筒型塔架相比，相同承載能力下，其用鋼量大幅減小。
　　（2）對(duì)于新型拉索式風(fēng)機(jī)塔架，相同荷載條件下，與傳統(tǒng)的拉索式風(fēng)機(jī)塔架相比，結(jié)構(gòu)剛度更大，應(yīng)力、位移更低。塔架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、位移隨著纖繩拉纖角度的減小而減小，隨著纖繩預(yù)應(yīng)力的增加先減小而后增大，其中最優(yōu)的預(yù)應(yīng)力值應(yīng)取使主塔筒各向剛度趨于穩(wěn)定時(shí)的最小值。由于新型拉索塔架結(jié)構(gòu)剛度較大，頂端存在質(zhì)量荷載時(shí)，其二階矩效應(yīng)明