钢管混凝土格构式风力发电机三肢柱塔架施工过程模拟分析

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1、分类号：TU347密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：钢管混凝土格构式风力发电机三肢柱塔架施工过程模拟分析英文题目：AnalysisofConstructionalSimulationofLatticedConcrete-filledSteelTubularThreeLimbColumnsWindTurbineTower学位类别：工学硕士研究生姓名：周保山学号：201202086学科(领域)名称：结构工程指导教师：李斌职称：教授协助指导教师：职称：2015年6月16日内蒙古科技大学硕

2、士学位论文摘要本文以钢管混凝土格构式风力发电机三肢柱塔架结构为研究对象，选用ANSYS有限元软件，对该种塔架结构的施工过程进行模拟分析。采用单元生死技术，分析不同的施工方案对塔架结构内力和变形的影响，对各施工阶段的塔架结构进行受力性能分析，以明确各施工阶段塔架结构的受力薄弱位置，并对施工过程中塔架结构内力和变形的特征进行研究。分析结果表明：塔架结构的内力和变形因不同的施工方案而存在差异，但差异较小，施工方案对塔架结构内力和变形的影响不显著；各施工阶段塔架结构的薄弱杆件均为底层斜腹杆，其应力随施工过程的进行而

3、增大；随着施工过程的推进，风荷载渐变为主导荷载，塔架结构的内力和位移随之增大，最不利塔柱以承受拉力为主，其它塔柱承受压力，塔架位移则以顺风向为主。通过对钢管混凝土柱的浇筑过程进行模拟，研究不同的混凝土浇筑高度对塔柱钢管径向变形和环向应力的影响规律。分析结果表明：塔柱钢管径向变形和环向应力均随混凝土浇筑高度的增加而增大；施工荷载作用下，空钢管塔架已具有一定的初应力，浇筑混凝土前要考虑空钢管初始应力的影响；随混凝土浇筑高度的增加，钢管初始应力不断增大，依据施工阶段钢管初始应力的限值要求，对高为62.4m的钢管混

4、凝土塔柱，本文建议分两次及以上浇筑完成。关键词：钢管混凝土；格构式；塔架；施工过程；施工力学I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractThelatticedconcrete-filledsteeltubularwindturbinetowerstructurewastakenastheresearchobject,theconstructionprocessofconcrete-filledsteeltubulartowerstructurewassimulatedbyusingtheANSYSfinit

5、eelementsoftware.Theelementbirthanddeathtechnologywasappliedtoanalyzetheinfluenceofdifferentconstructionschemestotheinternalforcesandthedeformationoftowerstructure,themechanicalpropertiesofthetowerstructureineachconstructionstagewerestudiedtomakeclearthepo

6、sitionofweakmembers,thecharacteristicsofinternalforcesanddeformationofthetowerwereanalyzedduringtheconstructionprocess.Theresultsshowthatunderdifferentconstructionscheme,theinternalforcesanddeformationofthetowerstructurearenotthesame,butthedifferenceisvery

7、tiny,theimpactofdifferentconstructionschemeonthetowerisnotsignificant;Theobliquewebmembersatthebottomofthetowerstructureineachconstructionstageareweakmember;theirsstressincreasealongwiththeconstructionprocess;Alongwiththeconstructionprocesscontinues,windlo

8、adgraduallybecomesdominantload,theinternalforcesanddeformationofthetowerstructureincreasesgradually,themostunfavorableconcrete-filledsteeltubecolumnismainlysubjectedtotension,otherconcrete-filledsteeltubecolu