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近年来风电事业发展迅速,风力发电作为一种清洁能源越来越得到世界各国的重视,并且得到了广泛的应用,具有显著的社会和环境效益。
风力发电机组作为一种新型高耸建筑物,其荷载和动力特性比较复杂,对风机基础设计提出了较高的要求。风力发电机基础设计是风力发电设计工作的一个重点,也是最影响风电场安全的一项工作。
在风电场的建设中,扩展式风机基础这种形式得到了广泛的应用,台阶的高度对风机基础的整体结构影响很大。本文研究的是不同台阶高度的风机基础,风机基础的台阶变化范围在0m ~3 m 内,取0.5m 为一个间隔,所以计算时将有7个模型,即0m、0.5m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m,分别对该7个模型进行变台阶的受力分析。从已建的风力发电机基础所承受的基础荷载可以看出,风力发电机基础的受力特点在于承受的水平力较大,作用在基础的倾覆弯矩也较大,从而导致基础底面的压力所产生的偏心矩过大,地基应力分布出现负值区,即基础底面部分出现翘起现象,基础底面部分脱开。风电机基础的设计主要包括:地基承载力、变形、稳定计算以及基础底面脱开面积的计算。
风力发电机的基础一般多为现浇筑的钢筋混凝土独立基础,根据基础的受力情况,对基础进行配筋设计,然后运用大型有限元软件ANSYS分别对7个模型进行配筋非线性有限元分析。
本文主要对大型风电机基础变台阶高度的分析,即对基础台阶高度数学模型进行受力分析以及对基础台阶高度配筋进行非线性有限元分析,为我国正在建设和待建的风力发电机基础提供了理论依据,同时对指导全国同类风力发电机基础设计的理论研究具有重要参考意义。