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.     

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。     

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。     

大庆新立风电场圆形承台桩基础基桩水平承载力计算

以大庆新立风电场工程圆形承台桩为例,就基桩的水平承载力计算进行分析,并通过与静载试桩结果进行对比,给出估算风机机组圆形承台桩单桩水平承载力的计算方法.     

影响风电机组基础环与基础混凝土之间锚固性能的因素分析

作为连接风电机组塔筒与基础的核心锚固构件,基础环承受着巨大的弯矩和剪力作用,受力情况十分复杂,其锚固性能是风电机组安全运行的关键因素。影响风电机组基础环与基础混凝土之间锚固性能的因素较多,结合实际工程对影响风电机组基础环与基础混凝土之间锚固性能的主要因素进行了探讨,基础的混凝土强度等级、基础环埋置深度和下法兰宽度对基础环的锚固承载力的影响较大,基础环穿孔钢筋的配置和基础环密封防水的优劣也会对基础环的锚固性能造成一定影响。研究结果可对陆上风电机组基础的设计与加固提供指导。     

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。     

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。     

基于ABAQUS的陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热数值模拟分析

风机基础混凝土结构加固体的尺寸较大,浇筑过程中温度峰值较高、升温速度快,外表层散热迅速,极易产生收缩裂缝.利用ABAQUS二次开发平台,编制了从基础到加固体浇筑的全周期水化热温度与应力的数值模拟程序,计算结果表明,加固体表层的应力超过允许应力值的程度与实际裂缝情况较符合,可为陆上风机基础混凝土结构加固体的水化热温度控制...     

圆形扩展式风机基础钢筋设计优化分析

目的 随着风电进入平价时代,风机基础钢筋的设计优化具有十分重要的意义。 方法 以具体的工程实例为背景,采用CFD风机基础设计软件进行结构设计,得到了风机基础的混凝土和钢筋工程量。然后,采用ABAQUS有限元软件建立了风机基础的有限元模型。 结果 分析表明,底板底面径向钢筋的内侧端部位置、底板底面内圈环向钢筋的应力较大。通过分析计算,指出了传统的设计方法在配筋计算中存在的问题,总结出了优化配筋的建议,并与原方案的配筋结果进行了对比。 结论 结果表明,基础底板底面径向钢筋和底板底面环向钢筋的优化幅度均在10%以上。该结论可用于指导工程设计人员开展设计优化。     

4. Trends in European Wind Turbine Developments

Climate change, environmental degradation, agriculture ecline burdened with heavy socio-economic implications and increasing energy needs for sustainable development and economic growth, have stimulated a frenetic search for acceptable solutions to improve this critical situation. Biomass production and utilization for energy has given rise to many discussions for its environmental impact. This paper presents a point of view that bio-energy could assume sustainable environmental features for our future.

The principal arguments of this paper are: bio-energy system and carbon emission - including confrontation of CO₂, emissions between a biomass electricity closed system and a coal-based electric generation system–soil erosion, fertilizer use, pesticide use, and biodiversity.     

某近海风电场风机基础选型设计

目的  自2022年起,海上风电的国家补贴将全面退出。海上风电机组基础是风电机组的支撑结构,对海上风电场的安全运行起着至关重要的作用。在平价上网、“30·60”双碳目标和国家“十四五”能源规划等政策的指导下,合理地选择、设计海上风电机组基础,是海上风电场降本增效的有效手段。 方法  文章以某近海风电场风机基础选型设计为例,综合国内海上风电场的建设经验,进行基础型式比选;首先选择单桩基础、导管架基础和高桩承台基础3种基础型式进行初选,然后结合该近海风电场的海洋水文和地质条件,分析不同风机基础型式的适用水深及优缺点,从结构安全性、施工可行性、工期及工程经济性等方面进行了综合比选。 结果  研究表明：风机基础型式的选择与水深、土层地质条件、风电机组固有频率、施工安装设备能力、施工工期、工程造价等几个因素有关。单桩基础结构型式优良、施工可行、工期最短、经济性最优,优势明显。 结论  推荐该近海风电场风机基础采用单桩基础方案。     

风电场风力发电机组塔架基础设计研究

基于广东徐闻洋前风电场工程,对风力发电机组塔架基础设计进行研究。通过合理的设计优化,在基础形式、桩型、稳定性等方面采用了独特的思路和新工艺。     

冰区海上风机基础设计中的冰荷载研究初探

冰荷载参与组合的工况往往成为冰区海上风机基础设计的控制工况。通过对冰荷载计算方法、冰激振动研究、冰振疲劳分析和抗冰结构设计的相关介绍,明确了海上风机基础设计中开展冰荷载研究的必要性,为海冰作用对基础设计的影响评估提供了理论依据和技术路线指导。     

海上风电单桩基础地基加固技术研究

目的  在以“双碳”为目标的能源政策导向下,海上风力发电作为一种新型的能源技术,得到了广泛的应用,并且在中国迅速发展。单桩基础是海上风电中最经济、应用最广泛的基础。为解决单桩基础的变形及冲刷保护问题,提出了一种地基加固技术,并对该加固技术进行研究分析,给出加固方法的依据。 方法  针对桩基地基加固技术进行方法研究论证,通过针对加固技术路线及工艺研究,选取一种适合于海上施工的地基加固技术,并采用数值分析方法针对加固效果及加固影响范围进行详细分析。 结果  结果表明：在1.15倍荷载下,采用地基加固的单桩基础的水平承载力提升15%以上,通过地基加固可以适用于更大容量的机型。本分析案例中,当地基加固深度、水平范围都达到8 m时,加固深度方向范围的土体比加固平面方向范围的土体获得的收益更大。 结论  利用水泥土加固的技术方案经数值分析验证可靠,对单桩承载能力提升显著,且加固范围合理经济,可为后续海上风电实际工程单桩地基加固技术的应用提供借鉴。     

Connecting Wind Turbine Generator to Distribution Power Grid--A Preload Flow Calculation Stage

A distribution grid is generally characterized by a high R/X （resistance/reactance） ratio and it is radial in nature. By design, a distribution grid system is not an active network, and it is normally designed in such a way that power flows from transmission system via distribution system to consumers. But in a situation when wind turbines are connected to the distribution grid, the power source will change from one source to two sources, in this case, network is said to be active. This may probably have an impact on the distribution grid to whenever the wind turbine is connected. The best way to know the impact of wind turbine on the distribution grid in question is by carrying out load flow analysis on that system with and without the connection of wind turbines. Two major fundamental calculations： the steady-state voltage variation at the PCC （point of common coupling） and the calculation of short-circuit power of the grid system at the POC （point of connection） are necessary before carrying out the load flow study on the distribution grid. This paper, therefore, considers these pre-load flow calculations that are necessary before carrying out load flow study on the test distribution grid. These calculations are carded out on a test distribution system.