大型海上风力发电塔转接段静力性能研究

随着风力发电行业的发展,钢-混凝土混合高塔已经成为一种趋势。为明确海上风电机组中钢-混凝土塔筒转接段的力学性能,以160 m钢-混凝土塔筒转接段为原型,开展了1∶3的缩尺模型试验,并用ABAQUS建立了混凝土转接段的精细化有限元模型。试验结果表明：混凝土转接段的力学性能优异,在0.3P、0.5P和0.8P的循环加载过程中试件始终处于线弹性阶段,在静力加载过程中混凝土转接段与底部之间的界面分离量很小（在0.35 mm内）且实际观察中法兰环没有出现开脱现象。缩尺试验结果表明转接段部分结构设计安全可靠。有限元分析结果表明：混凝土转接段在进行1.3P的超载加载后,裂缝继续发展（相比1.0P加载）,转接段外侧的高应力区集中在试件底部,转接段的抗超载能力强,结论可为同类转接段提供力学性能参考。     

风电机组混合塔筒转接结构的轴压性能试验

对4个钢筋混凝土转接环缩尺试件进行轴压试验，得到转接环的典型破坏模态，并分析试件的荷载-变形关系和钢筋的应变发展规律，考察配筋率对试件承载性能的影响。研究结果表明：当配置了适量的底部环向钢筋时，转接环的破坏模式为延性破坏，表现为混凝土裂缝逐渐从底部向上发展，最终环向钢筋屈服、混凝土被压碎；当底部环向钢筋配筋率过高时，转接环容易发生脆性破坏；增加箍筋对提高试件承载力作用不大，但可改善试件的变形能力。