预制混凝土塔筒用钢筋螺纹套筒的开发

赵绍谚，朱 菡，杨中桂，丁永春

(1.中船重工海为郑州高科技有限公司，河南 郑州 450015; 2.中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南 郑州 450015)

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视，我国风能储量很大、分布面广，开发利用潜力巨大，近年来风电产业发展较快[1]。随着我国能源结构及供给侧改革进程加快，传统风资源优势区域遇到电力消纳能力不足等问题，低风速区域风电开发已成为解决风电发展的必由之路。我国中东部和南方地区属于典型的低风速地区，年平均风速小于6 m/s，年满发电小时数小于2000 h，占全国风能资源区的68%，低风速资源接近电网负荷中心，不存在限电弃风影响。业内具有共识的解决低风速区域风资源开发，提高发电效率的办法是大风机、长叶片、高塔筒[2]。大风机、长叶片必须匹配更高、承载力更好的风机塔筒。

混凝土塔筒在国外许多公司已经建成投产，目前应用数量已经超过1.5万台，如图1所示。国内在风机100 m以上高塔筒的研究和应用方面相对滞后，近两年开始出现100 m以上全钢柔性塔及砼钢混合塔筒的应用，而混凝土高塔筒方面基本尚属空白。

混凝土塔筒采用分段圆环锥式塔筒，体内采用后张预应力系统[3]。如图2所示，混凝土塔筒预制构件的连接件包括：钢筋螺纹套筒、预埋吊钉等预埋件。对于混凝土塔筒预制构件竖缝拼接，采用预埋螺纹套筒连接，对预埋件受力性能和疲劳性能要求较高。由于混凝土塔筒在运行过程中承受频繁的振动载荷和疲劳载荷，对连接件的力学和疲劳性能要求较高，除了基本的力学性能之外，其疲劳应力幅为150～300 MPa，疲劳寿命为200万次[4]，远高于国内连接件的要求。……