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  本文在通用有限元计算框架软件的基础上,建立了东海大桥海上风电场3.6MW水库的三维有限元模型,并计算了应力分布。
  于风的作用,混凝土熨平板的裂缝。析了应力和裂缝的计算结果,为基础熨平板的加固提供了建议。东海大桥海上风电场一期工程的基础上,将完成东海大桥海上风电场二期工程(扩建),该工程位于海上风电场示范工程西侧。海。MW,冷库的基本形式是采用由桩和混凝土找平组成的高桩混凝土找平。于蓄冷单元已经具有大容量,所以风能存储单元的基座的偏心弯矩较大,从而导致高的拉力和桩的压力。础,这使风能存储单元的基础盖复杂化并得到加强。
  了保证风能存储单元的运行安全和设计的合理性,有必要在计算和常规分析的基础上,使用有限元软件来计算风量。能存储单元基础熨平板的结构强度。凝土破坏准则是确定混凝土是否损坏的基础。单轴应力状态下,可以用混凝土芯的抗压强度或混凝土的轴向抗拉强度表示。立电阻故障条件很方便。轴应力/应变关系它基于单轴应力-应变关系。过在软件中输入混凝土材料的参数来获得混凝土的单轴应力-应变关系曲线,如图2所示。
  1.混凝土材料的应力-应变关系采用多轴应力-应变关系来更好地模拟承压混凝土的效果。软件使用三维拉伸损伤包络,二维损伤包络和三轴压缩损伤包络来表示具体的破坏准则。轴试验损伤包络线的参数是经验算法,但是也有使用经验算法的实验性直接数据输入方法。文的有限元模型考虑了底部烟囱和桩身底部的主要结构,而上部则考虑了下塔与过渡塔的法兰的连接。
  凝土盖的直径为14 m,高度为4.5 m,每个基础钢管桩的6个直径为2 m,过渡段的直径为4.7 m。用网格模型时,过渡层和混凝土熨平板的结构使用实体3D单元,钢管桩结构使用2D单元。据以前的工程经验,该单元的网格针对受到很大约束的局部区域进行了加密。于风场的复杂性,需要管状桩进入土层的深度以满足承载能力的要求。果将桩用于大规模建模,则不仅计算困难,而且会花费大量时间。计算使用“ Harbor Engineering Stake Foundation Code”的方法m确定桩深计算点,冷凝器价格以简化土层和桩模型以及水平和垂直运动。

风力发电机基础混凝土盖极限强度的有限元分析_no.1217

  桩的底部旋转。据风能存储单元制造商提供的风能存储单元的充电基准数据,在过渡段的顶部中心和加强处施加相应的载荷在计算模型中未考虑在内。构的典型图案如图2所示。体的材料参数如表1所示。本形状采用高绒头和高顶盖,其优点是顶盖的底部标高增大,并且波浪将不会直接作用在帽上,这将大大降低基础波浪的强度。于波浪主要作用在钢桩上,因此与风能存储单元的极端运行条件下的极限载荷值相比,波浪载荷值较低。此,该计算仅考虑风能存储单元的负荷对基础底部的影响。据制造商提供的有关风冷机组装料的基准数据,选择极限工况下的极限载荷进行有限元3D分析。据制造商定义的风力涡轮机冷藏库支撑结构坐标系,极限工作条件下的极限载荷值如表2所示,部分载荷因数根据适用的规格选择[3]。凝土是易碎的材料,非线性计算可以更好地反映材料的应力-应变关系。本文中,我们根据计算结果分析了软木约束的第一和第三主要分布。一个主要限制条件是研究塞子的拉力(如果破裂),而第三个主要限制条件是研究塞子的压力(如果压碎)。凝土材料的抗拉强度的标称值相对较低。的拉伸应力的分析有助于理解盖的损坏形式。
  图3中可以看出,当剪切力和弯矩值达到风能蓄冷装置极限载荷的20%时,保护开始明显,但影响范围仍然很小。此力的作用下,最大的拉伸应力出现在过渡段与盖的连接区域中,该值非常接近于1.80 MPa的混凝土抗拉强度的设计值,达到1, 78兆帕。图显示,当剪切力和弯矩值达到风能蓄冷装置极限载荷的100%时,机罩的最大拉应力值达到5%。92 MPa,远远超过了混凝土井的抗拉强度和抗拉应力的设计值。围很广,主要分布在图中的三个区域。示过渡部分和引擎盖的连接区域,并表示桩和引擎盖的连接区域。以看出,在盖与过渡段和桩连接的区域中,拉应力相对较大。中该区域的拉应力值表明基础覆盖层具有一定程度的开裂。
  果力继续增加,由于过度的拉应力,地基可能会遭受三种类型的穿透破坏:目前,拉应力太大,以至于裂纹的深度无法到达塞子的底部,以便塞子可以在过渡深度处形成通孔;第二种是在第三种之间形成一个较大的拉伸应力区域;第三种是由总和引起的天花板破裂。据图4所示的应力分布,轴承盖在极限载荷下不会引起穿透损伤(在第4.3节中,裂纹的分布更直观)。于有限元计算引起的应力集中现象,混凝土熨平板的拉应力值超过了混凝土的抗拉强度值,因此不采取应力集中现象。平板的应力变化与材料的特性一致。管基础熨平板主要受到拉伸破坏,但当剪切力和弯矩值达到风能存储单元极限载荷的100%时,有必要分析混凝土基础熨平板的压应力分布。图4中可以看出,塞子的最大压应力值约为20MPa,并且该最大值出现的位置与先前的工程实验是一致的。布在底塞与过渡段和桩相连的区域。是影响的程度是有限的。子的主弯曲平面的压力应力的显示表明,在盖子的压力侧上的过渡部分和桩之间没有穿透的压缩区域,并且盖子不会被损坏。力过大。目前的项目中,基础混凝土熨平板允许出现一定程度的裂缝,并且不会影响风能冷库的安全运行,但必须满足设计要求。此,有必要研究熨平板中裂缝的分布。
  6显示了当应用40%风冷储能单元的极限载荷值时基础混凝土盖的裂缝分布结果。果表明,发动机罩上有两个明显的裂纹区域:一个位于过渡段的上部和顶盖连接处,另一个位于侧面的钢管桩上拉伸基础覆盖层,与工程经验一致。
  表明这些区域属于易裂解区域。7显示,当极限载荷100%施加到引擎盖上时,在过渡段和桩连接到引擎盖的区域中,由于较大的力,很容易产生大量裂纹。面的第一个主应力的分析结果使得可以确定,在边界工作条件的影响下,基础覆盖层的拉应力分布区域非常宽,并且引擎盖会产生穿透的裂纹可能会导致严重损坏。题根据图7基础中裂缝的分布情况,从帽的顶部到底部或侧面没有穿透性裂缝,因此可以判断帽不会引起没有致命的伤害。是,为了确保发动机罩的安全性,应在较高的拉应力区域和可能发生裂纹的区域进行加固。文基于风能储能单元的有限元基本模型,以软件为基础,分析了储能单元在极限载荷下的非钢筋混凝土基盖。端工作条件下的风力涡轮机。

风力发电机基础混凝土盖极限强度的有限元分析_no.299

  础帽,过渡段和桩侧的拉力区的拉应力较大,拉应力的分布范围较广,冷凝器价格桩帽已经产生了大量的裂缝,但不会对帽子造成任何穿透性损坏。帽,过渡段和桩的受压侧的压应力也很重要,但结果表明,轴承基础在抗压性能方面满足计算强度要​​求。于支撑平台在过渡段和盖的混凝土之间的连接区域中承受很大的力,因此可以放置较低硬度和高抗拉强度,可避免过渡部分直接与盖子的混凝土直接接触,从而减少了风能储存室的盖子上的负荷,但是可以设想,增加基础盖承受应力和破裂的区域的钢筋,并提高基础盖的安全性。
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