本文選題：預應力混凝土—鋼組合塔架　切入點：開孔板穿筋連接　出處：《湖南大學》2015年碩士論文

【摘要】：隨著世界能源與環(huán)境危機加劇,風能作為一種清潔的可在生能源越來越受到各國政府和研究機構的重視。當前,風力發(fā)電的單機裝機容量不斷增大,塔架的高度不斷增高,傳統(tǒng)鋼制塔架底部直徑大、運輸困難、經濟性差等問題日益突出。預應力混凝土—鋼組合風力發(fā)電塔架是一種可以有效解決這些問題的新型塔架形式。為了使鋼與混凝土兩種材料的特點可以充分發(fā)揮并且協(xié)同作用,同時保證結構的剛度突變點受力安全可靠,對組合塔架的混凝土—鋼連接段的結構選型和設計及受力分析研究相當重要。目前,國內外未見有關組合塔架連接段的詳細設計資料和研究報道。針對傳統(tǒng)法蘭連接存在的問題,本論文提出一種新型帶孔穿筋板連接段結構方案,在利用有限元軟件對其進行受力性能分析的基礎上,選取基本結構單元進行比例模型試驗研究,為我國風電行業(yè)塔架建設提供參考。本文包括以下主要內容:1.結合工程實例,對組合塔架新型帶孔穿筋板連接段的結構實現(xiàn)形式做出詳細介紹并參考已有的研究資料對連接段的承載能力進行驗算。2.以設計的組合塔架連接段結構為原型,利用ABAQUS有限元分析軟件對其進行彈性及采用混凝土塑性本構模型的彈塑性數值模擬。根據模擬結果,對連接段混凝土和鋼制構件的受力情況及其關鍵構件穿孔鋼筋的受力變形進行了分析。3.對組合塔架連接段進行合理的簡化后對其基本單元進行模型試驗,分析在最不利荷載組合設計值的作用下結構的局部和整體受力情況。模型的試驗結果數據驗證了該結構方案的可行性。4.對試驗構件進行數值模擬并和模型試驗結果進行對比。通過數值模擬和模型試驗結果共同驗證所提出的組合塔架連接段結構的安全可靠,并探討了進一步的研究工作和方向。
[Abstract]:With the intensification of the world energy and environment crisis, wind energy as a clean renewable energy has been paid more and more attention by governments and research institutions.At present, the installed capacity of wind turbine is increasing, the height of tower is increasing, the bottom diameter of traditional steel tower is large, the transportation is difficult, the economy is poor and so on.Prestressed concrete-steel wind power tower is a new type of tower which can solve these problems effectively.In order to give full play to the characteristics of the steel and concrete materials and to cooperate with each other, and to ensure the safety and reliability of the sudden point of stiffness of the structure,It is very important to select and design the structure of the concrete-steel connection section of the composite tower and to analyze the force.At present, there are no detailed design data and research reports about the combined tower connection section at home and abroad.In view of the problems existing in the traditional flange connection, this paper proposes a new type of structure with perforated stiffened plate, which is based on the finite element software to analyze its mechanical performance.The basic structural units are selected for the scale model test, which provides a reference for the tower construction of wind power industry in China.This article includes the following main contents: 1.Combined with engineering examples, this paper introduces in detail the structure realization form of a new type of composite tower with perforated stiffened plate, and checks and calculates the bearing capacity of the connection section with reference to the existing research data.In this paper, the elastoplastic numerical simulation of the composite tower structure is carried out by using the ABAQUS finite element analysis software and the concrete plastic constitutive model.According to the simulation results, the stress of concrete and steel members in connection section and the deformation of perforated steel bar of key members are analyzed.After reasonable simplification of the connection section of the composite tower, the model test of its basic elements is carried out, and the local and global forces of the structure under the action of the most unfavorable load combination design value are analyzed.The experimental data of the model verify the feasibility of the structure scheme. 4.The numerical simulation of the test member is carried out and the results of the model test are compared.The safety and reliability of the proposed structure are verified by numerical simulation and model test results, and the further research work and direction are discussed.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU398.9

【參考文獻】

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本文編號：1722145