WTF软件风电机组圆形扩展基础配筋计算

机组塔架地基基础设计软件（WTF软件）作为国内首款专业风电机组塔架地基基础设计软件,是我国第一本风电机组基础设计规范《风电机组地基基础设计规定（试行）》的配套、扩充,在当前的风电场建设中得到非常广泛的应用。结合WTF软件的计算原理,通过具体的工程算例,对目前风电场机组塔架基础设计中所存在的问题——圆形扩展基础的配筋计算,进行了简要的分析,以期为我国风电机组基础设计者提供帮助。     

风电机组基础环受力分析

对于基础环式风电机组基础,塔筒和主机载荷通过基础环传递给基础。基础环作为预埋在基础混凝土内部的钢制部分,是基础和钢塔连接的过渡构件,也是钢塔筒与基础连接的关键构件。塔底部位,风电机组载荷弯矩较大,基础环需要具有传递巨大弯矩的能力,所以基础需要满足基础环抗拔等承载力的要求。基础环受力复杂,没有统一工程算法,目前国内对于基础环受力状态分析不太明晰,并且对基础环的工作状态研究较少,没有统一定论。本文旨在运用ANSYS有限元软件模拟和研究基础环的受力性能,分析基础环和基础的工作状态,使设计人员对基础环与基础的相互作用有直观的认识,同时为广大设计和研发人员在基础环和基础受力作用的分析和风电机组基础的设计方面提供参考。     

偏心受压风力机基础的倾斜计算

《FD003—2007风电机组地基基础设计规定(试行)》规范中要求计算风力机基础的倾斜量,但未给出明确的计算方法,如何准确地计算风力机基础的倾斜成为风机设计人员急需解决的问题。以实际工程为例,给出偏心受压风力机基础正常运行工况及极端荷载工况下的倾斜计算的具体算法,希望能为广大风机基础设计人员提供有益帮助。     

新型海上风电基础结构空间三维数值模拟研究

  [目的]  为迎对海上风电快速发展的趋势,亟需开发新型海上风电基础结构形式以满足大水深和深厚软基的设计需求。  [方法]  结合某海上风电工程基础设计为算例,以PLAXIS 3D大型有限元软件为平台,对一种新型大直径钢圆筒组合导管架风机基础结构进行空间三维弹塑性数值模型分析研究,采用合理可行的本构类型以及简化形式模拟风机基础的整体稳定性,考虑钢圆筒与土体之间的共同作用,分析风机基础的内力与位移;再用ANSYS软件建实体模型计算极限荷载工况下各构件的应力。  [结果]  研究结果表明:新型组合式风机基础内力和位移均可控,在理论上可适用于软基和深水区海上风电场建设。  [结论]  分析结果对今后新型海上风电基础结构的开发与研究具有一定的参考意义。     

海上风电机组延伸腿上移式张力腿基础的运动性能研究

采用AQWA水动力计算软件进行数学模型计算,研究海上风电机组延伸腿上移式张力腿(TLP)基础在目标海况下的运动响应。结果表明,延伸腿上移式TLP基础具有更好的固有周期,在目标海况风浪流联合作用时,其运动性能良好,运动响应满足设计要求。     

风电机组基础施工过程中的冷缝处理措施分析

作为支撑风电机组的独立基础,风电机组基础不同于一般的独立基础。其受力形式复杂,主要是抵抗风电机组的水平荷载引起的倾覆弯矩,风电机组荷载由于受气象环境和风电机组工作状态的影响,荷载方向随时变化,风电机组基础承受交替循环荷载的作用容易引起疲劳破坏。因此,在风电机组基础施工过程中要严格控制施工冷缝,一般是不允许出现贯通的施工冷缝。这就要求风电机组基础的混凝土浇筑施工必须一次浇筑完毕。本文结合具体工程事故,对风电机组基础在施工过程中出现的施工冷缝的处理方案进行技术经济分析比较,并给出了经济、安全、可靠的风电机组基础施工冷缝的处理方法。     

风电机组基础环穿孔钢筋配筋计算

将基础环和穿孔钢筋作为风电机组塔筒的固接柱脚,对基础环穿孔钢筋进行受力分析,同时参考钢柱固接柱脚的计算方法,给出核算基础环穿孔钢筋是否满足传递塔筒底部弯矩要求的计算公式.     

珠海桂山海上风电场风电机组基础设计

珠海桂山海上风电场是我国南海第一座大型的海上风电场,其风机基础同时具有海洋结构工程、高耸结构基础、动力设备基础和复杂软弱土地基基础四种显著工程特性,地基基础设计成为该工程的关键技术难题之一。介绍了该工程风机塔基础设计内容,重点分析了海洋土参数与桩土相互作用、风机基础结构耦合分析、频率窗口问题、基础结构疲劳分析、防腐设计、灌浆分析等基础设计关键技术。     

有限单元法在风电机组基础设计中的应用分析

本文将国外主流计算方法-有限单元法引入风电机组基础设计阶段,在中节能某项目采用ANSYS计算,同规范计算进行对比分析。通过有限元技术对基础的精确受力模拟进行基础整体变形分析以及应力分析,并通过基本力学原理获得截面力,以进行配筋和设计校核。     

某风电场风电机组地基基础方案比选研究

结合实际工程,对陕西北部大厚度湿陷性黄土地基风电机组地基基础方案进行比选研究,通过对各种方案技术经济及施工方便快捷等方面分析,提出了合理地基基础方案及相关计算方法,供同行参考。     

某预应力岩石锚杆风电机组基础有限元分析

采用有限元软件对某预应力岩石锚杆风电机组基础在正常运行状态和极端状态下的情况进行受力分析,并计算分析了混凝土基础的沉降规律、应力分布及锚杆的内力变化等,计算结果具有一定的前瞻性和可行性,可为预应力岩石锚杆基础设计提供参考。     

风电机组圆形梁板式基础肋梁配筋计算

结合具体的工程实例,就风电机组圆形梁板式基础的肋梁配筋计算这一问题进行分析,根据偏心荷载下基础的基本受力形式,结合相关国家现行结构设计规范,提出圆形梁板式基础肋梁配筋计算方法,并结合工程实例给出详细的计算过程。     

海上风电嵌岩区风机基础比选原则及依据

  [目的]  随着海上风能的开发中心从江苏扩大至广东、福建等省份,海上风机基础的嵌岩问题已逐步成为海上风能开发中的核心问题,嵌岩区的风机基础造价严重制约着海上风电场的成本,因此海上风电嵌岩区的风机基础比选就显得尤为关键。  [方法]  讨论了几种风机基础的嵌岩施工工艺,探讨了嵌岩区海上风机基础的比选依据及原则,并对海上风电嵌岩问题的发展进行展望。  [结果]  研究表明:海上风电场嵌岩区域风机基础方案的比选原则应主要从结构安全性、施工可行性和经济性三个方面进行综合比选。在上述三个比选因素中,应首先满足结构安全性上的要求,在此基础上再满足施工可行性的要求,最后考虑经济性的影响。  [结论]  研究成果可为嵌岩区海上风电风机基础设计提供参考。     

风电机组基础脱开面积和接触应力计算方法探讨

对于高耸结构在极限工况下对基础底部脱开面积,目前各个规范均有控制要求,但均未给出确定的计算方法。这对于工程师设计基础而言颇为不便。以方形基础为例,基于半平面接触应力理论和线弹性应力分布假设,分别推导和对比了基底脱开面积和接触应力的不同计算方法。类似地,以圆形风电机组基础为例,分别基于半空间接触应力理论和线弹性应力分布假设,也做了分析和对比。脱开比例限制和计算公式可作为实际工程设计分析的参考。     

盐湖地区输电线路基础沉降控制研究

针对盐湖地区输电线路杆塔基础建设中所面临的盐渍土结构强度低这一特殊地质条件,通过开展平板载荷试验对比分析了不同碎石换填厚度下盐渍土地基的承载特性,并以新疆与西北主网联网750kV第二通道输变电线路工程的斜柱式基础为设计原型计算分析了基础的最终沉降量,分析得到了盐湖地区盐渍土软弱地基的沉降控制处理方案。结果表明,在盐湖地区输电线路地基基础工程中采用基底换填碎石的方法可显著提高地基承载力,有效降低基础沉降量。     

粉质黏土中厚壁筒型基础沉放及受力分析

筒型基础具有海上施工效率高、建造成本低等优点,已成功应用于实际工程。为了进一步降低筒型基础结构的制造成本,避免建造、运输、安装过程中钢制筒裙的屈曲,文章研究并优化了混凝土筒壁和钢质内分舱板的组合式筒型基础结构。首先,针对厚壁筒型基础沉放安装难度增加问题,开展了室内试验,研究了粉质黏土中厚壁沉放阻力计算方法;然后,利用三维有限元模型对该组合式筒型基础在位状态下的结构受力进行了分析。研究结果表明：考虑形状和深度系数的端阻力计算公式可以用于该新型风电基础;混凝土筒壁+钢质内分舱板组合式筒型基础倾斜率、结构强度和自振频率满足设计要求,且在造价上更为经济。     

风力发电塔基础环基础疲劳破坏加固方法研究

针对基础环基础的构造缺陷,提出环向预应力加固方法,并以某风电机组基础环基础为例,通过数值分析计算基础环基础加固前后的受力状态,根据相关规范对其疲劳寿命进行评估。结果表明,该方法能有效降低混凝土疲劳应力幅,提高T型板上方混凝土疲劳寿命,同时能降低基础柱墩上表面拉应力水平,有效改善开裂问题。     

风电机组圆形基础承载力非线性有限元分析

以试验试件为原型建立了风电机组圆形基础有限元模型,对基础承载力非线性进行了有限元分析,基于基础承载力的确定原则,分析了圆形基础的非线性响应工作性态,并将分析结果与风机基础常用设计方法及试验实测的结果进行对比。结果表明,有限元分析结果吻合较好;薄膜力的存在造成极限平衡法的计算假定与实际受力情况不一致。     

海上风电机组不同基础自然接地体的比较研究

海上风力发电机组接地网结构、所处环境等与陆上风力发电机组有显著差异。为研究海上风电机组基础作为自然接地体的问题,分别建立了单桩基础、单柱三钢桩基础、高桩承台基础和导管架基础4种地网形式的计算模型,将模型的每一个导体进行分段,再通过复镜像法求解每一段导体的格林函数,最后通过叠加定理求解基础的接地阻抗,并综合分析了典型水位变化对接地阻抗的影响。结果表明,利用海上风力发电机基础作为自然接地体能够满足电气工程生产和安全的需要,可为海上风电机组接地设计提供参考。     

基于ABAQUS的光伏微型钢筋混凝土灌注桩基础非线性有限元分析

以特变电工哈密柳树泉100 MWp光伏发电863创新电站项目的光伏固定支架灌注桩基础为研究对象,首先通过与地基基础设计相关的国标进行承载力计算;然后通过SAP2000软件对上部固定支架的分析结果进行灌注桩基础上部荷载的提取;最后运用ABAQUS软件对固定支架微型灌注桩基础进行关于自重、竖向压力、竖向上拔力等外荷载作用下的非线性分析。结果表明,该固定支架微型灌注桩基础承载能力极限状态及正常使用极限状态均在国家相关规范范围之内。