錨桿倒肋式風機基礎(chǔ)受力性能的數(shù)值模擬

摘 要：為了解決風機基礎(chǔ)施工成本高、施工難度大等問題，提出了一種新型錨桿倒肋式風機基礎(chǔ)。利用有限元分析軟件ＡＢＡＱＵＳ對該新型風機基礎(chǔ)與傳統(tǒng)梁板式風機基礎(chǔ)在極端運行荷載工況下的混凝土應力、鋼筋應力、基礎(chǔ)位移以及基礎(chǔ)傾斜率進行數(shù)值模擬分析，并進一步討論二者的混凝土用量、鋼筋用量、土方開挖量。結(jié)果表明，錨桿的添加以及倒肋的結(jié)構(gòu)設(shè)計使錨桿倒肋式風機基礎(chǔ)的受力性能、經(jīng)濟性等方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)梁板式風機基礎(chǔ)，具有較好的應用前景。

關(guān) 鍵 詞：錨桿；倒肋式風機基礎(chǔ)；數(shù)值模擬；有限元方法；抗傾覆性；抗滑移性；局部破壞；經(jīng)濟性

中圖分類號：ＴＵ４７６ 文獻標志碼：Ａ 文章編號：１０００－１６４６（２０２４）０２－０２３３－０８

風能憑借無污染、無安全隱患等優(yōu)點，逐漸成為世界可再生能源開發(fā)利用的主要對象［１］。隨著風電產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展，由塔筒和基礎(chǔ)組成的風力發(fā)電支撐系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與安全評估變得更加重要［２］。梁板式基礎(chǔ)和擴展式基礎(chǔ)是當前使用率最高的基礎(chǔ)，但二者混凝土和鋼筋的用量較大，開挖回填工程量大，破壞生態(tài)環(huán)境。因此，開發(fā)一種新型的風機基礎(chǔ)工作已迫在眉睫。

國內(nèi)外對風電領(lǐng)域已有較多研究，其中，霍濤［３］通過分析氣象站記錄的氣象數(shù)據(jù)，進一步探討風速及風向?qū)︼L機使用壽命的影響；陳冰等［４］提出了安裝基礎(chǔ)環(huán)墊板的施工方法，改進工藝的同時縮短了施工工期，提高了安裝精度；蔣理論等［５］提出了對風機基礎(chǔ)環(huán)上法蘭水平度檢測的方法，該方法能反映基礎(chǔ)混凝土表面及基礎(chǔ)內(nèi)部混凝土的損傷情況；楊文強［６］以現(xiàn)行規(guī)范為基礎(chǔ)，對土巖組合地基變形進行理論計算，并提出局部換填、基礎(chǔ)下落、鋪設(shè)褥墊等地基處理方法；ＣＡＳＴＲＯ等［７］考慮土結(jié)構(gòu)相互作用對陸上風電機組進行了動力分析；ＨＡＧＨＳＨＥＮＯ等［８］研究了各向異性非均質(zhì)傾斜地基上的淺基礎(chǔ)抗震承載特性，結(jié)果表明，破壞帶的深度隨著斜坡傾角的增加而增加。