国电赤峰某风力发电机组基础优化设计探讨

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1、第36卷第5期2010年5月水力发电国电赤峰某风力发电机组基础优化设计探讨李桂庆．王岩峰(内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特010020)摘要：根据风机基础的受力特点，分析了正常运行工况和极端荷载工况下，圆板式扩展基础在相同埋深和不同埋深情况下基础设计所需混凝土量的变化规律，得出了合理的结论，供相关科研及设计参考。关键词：风力发电机组：塔架基础；优化探讨DesignOptimizationforFoundationofWindTurbineinChifengLiGuiqing，WangYanfeng(InnerMongoliaPowerExplo

2、rationandDesignInstitute，HohhotInnerMongolia010020)Abstract：Accordingtothefoundationstresscharacteristicsofwindturbineundernormalandextremeloadconditions．theconcretevolumesforroundplatefoundationatthesamedepthanddifferentdepthwereanalyzed．Theresultscanbeasreferenceforresearcha

3、nddesign．KeyWords：windturbine；towerfoundation；optimization中图分类号：TU471．1：TM614文献标识码：B文章编号：0559—9342(2010)05—0073—03极限承载力是工程设计中的关键问题II。基础地基计0引言算主要包括：地基承载力计算、变形计算、稳定性国电赤峰某风电场位于赤峰市松山区境内，建计算。设规模为49．50MW。该风电场地貌属低山丘陵，地形1．1地基承载力计算总体起伏不大，勘探点地面标高范同在1344．35～地基承载力按式(1)计算1468．29m之间，风电场所在地区

4、土壤的最大冻结=+叼6T(b-3)+叼y(一0．5)(1)深度为1．39m，标准冻深为1．14m。场址范同内的式中，为修正后土体的地基承载力特征值；为地基土主要以黄土状粉土、玄武岩为主，由于黄土地基承载力特征值；、吼为扩展基础宽度和深度状粉土层厚度相对较薄，小于3m，分析比较表明，地基承载力修正系数；扩展基础底面以下土的密换填法较其他地基处理方法更经济。查GB18306—度；b扩展基础底面力矩作用方向受压宽度；Tm为2001《中国地震动峰值加速度区划图》图Al，该地扩展基础底面以上土的加权平均密度；h为扩展基区地震动峰值加速度为0．05g．对应地震

5、基本烈度础埋置深度。为Ⅵ度，设计地震分组为Ⅱ组。1．2地基抗压计算在偏心荷载作用时．基础底面的压力公式为1理论依据尸r：—Nx+GK(2)了广风力发电机组具有承受360。方向重复荷载和大r偏心受力的特殊性，对地基基础的稳定性要求较高，式中，P舢为基础底面压力最大值；肌为基础受到基础应该按大块体结构设计ll-Zl。在工程设计中，风力发电机组基础同时承受竖向荷载、倾覆弯矩、水收稿日期：2010—02—03平荷载和扭矩的共同作用，水平荷载、竖向荷载和作者简介：李桂庆(198l一)，男，内蒙古赤峰人，工程师，硕力矩共同作用的加载方式称为复合加载模式[31。

6、在士研究生，主要从事_丁程结构数值模拟及结构动力计算方面的研这种复合加载模式下建筑物及其地基的整体失稳和究．WaterPowerVo1．36．No．5困垂直荷载标准值；G为基础自重标准值；r为基础底面半径；为系数，可根据e／r计算得到，e为基／础底面的偏心距。(天然地面)1．3变形计算t卜地基沉降计算时，地基内的应力分布，可采用f／各相同性均质线性变形理论假定，其最终沉降值按／＼】—／／式(3)计算=sr_∑(五一)(3)i=lld,si图1风机基础计算简图式中，s为地基最终沉降值；S为按分层综合法计算满足规范要求及表1的控制指标下，基础计算数据出

7、的地基沉降值；为沉降计算经验系数；12为地基详见表3。沉降计算深度范围内所划分的土层数；为附加压表3基础计算数据力；E为压缩模量；Z为i层距底面距离；a为压力系数。风机基础设计的主要控制指标详见表1。表1设计主要控制指标(规范规定}项目控制指标地基标准承载力，kPa>】3O地基沉降量值／mm<100地基倾斜率<0．005基础抗倾覆稳定值k≥1．6基础抗滑移稳定值k≥132设计依据根据国电联合动力技术有限公司提供的风机基上述计算工况的控制工况为极端荷载工况。从础塔架及各工况荷载资料．风机型号为UP77／1500表3可以看出，在风机基础埋深相同的情况下

8、，各ⅡA+。风机的主要设计数据：轮毂中心高度65．0工况满足规定[218．1．4的要求下，风机基础混凝土用rn，机舱重61