新型分片式钢管混凝土风电塔的力学性能研究

提出一种新型分片式钢管混凝土风电塔。基于等截面承载力原则确定其基本设计参数，并利用ABAQUS对比分析其与传统圆锥型塔筒的力学性能。结果表明：在相同荷载下，分片式塔筒的最大Mises应力降低19.58%，塔顶位移减少24.93%，基频提高11.7%，线性和非线性屈曲荷载分别提升33.0%和41.5%，用钢量减少4%；当缺陷幅值系数为0.05时，其失稳荷载约为圆锥型塔筒的两倍；结构对缺陷不敏感，塑性区扩展受限，表现出优良的屈曲性能和延性特征。

提出一种新型分片式钢管混凝土风电塔.首先,依据相同位置横截面承载力不小于圆锥型塔筒的原则,拟定分片式风电塔结构基本设计参数,然后基于ABAQUS对比研究分片式风电塔与圆锥型塔筒力学性能的差异.研究结果表明:1)与圆锥型塔筒相比,在相同设计载荷下分片式风电塔最大Mises应力减小19.58%,塔顶位移减小24.93%,基频提升11.7%,线性屈曲载荷提升33.0%,非线性屈曲载荷提升41.5%,用钢量减少4%.2)缺陷幅值系数为0.05时,分片式风电塔失稳载荷约为圆锥型塔筒的两倍.3)分片式风电塔不会突然失稳,失稳载荷受缺陷影响小,结构缺陷不敏感,截面塑性区因受钢管混凝土柱的约束扩展受限,其具有良好的屈曲性能和结构延性特征.