预应力风机基础与风机机组塔架连接分析

丁同光 李 武

(1.大唐新疆发电有限公司风电项目筹建处，新疆 乌鲁木齐 830011; 2.北京中水恒信环境科技发展有限公司，北京 100076)

0 引言

目前风机塔架底部同风机基础连接段的连接方式有L法兰直接连接基础环，T法兰直接与基础混凝土或者基础环相连。L法兰与基础环连接是可行的，但其与混凝土相互连接已经被证明是存在安全隐患的。T法兰既可以同基础环相互连接也可以同混凝土相连接。由于T法兰同混凝土相互连接更具有经济优势，也是未来风机基础连接方案的发展方向。本文通过介绍使用泰普预应力锚杆与T形法兰连接形式的预应力风机基础的计算方法和有限元验证，再次验证了T形法兰在预应力风机基础上应用的优势。

1 塔基法兰与地基混凝土连接结构设计

1.1 荷载分析

由于基础是一个系统，应该考虑基础的不同部分，因此在分析受力时其荷载需考虑周全。相关基础荷载由下列各项组成:

竖向荷载:

弯矩:

式中:γG——竖向力;

γF——水平力矩分项系数;

Fz——竖向力;

Fres——水平力;

Mres——水平力矩;

eF——从塔底座法兰到基础底面的距离(见图1)。

1.2 隔离体荷载

锚件沿塔架壳体直径圆周均匀分布，锚件上荷载的计算通过提取出一个锚件(T)的小段以及带有塔架壳体于法兰塔架段的隔离体来进行分析。对于T形法兰隔离体是指包含两个锚件的小段。

已知每段地塔架壳体内的极限荷载(每小段):

其中，Na为隔离体数目;D为法兰平均直径。

由于弯矩作用，塔架法兰在迎风侧受拉而在背风侧受压，所以每小段的总荷载为(此处向上为正):