海上风电预应力锚杆笼基础结构设计方法研究

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1、水力发电第42卷第6期2O16年6月海上风电预应力锚杆笼基础结构设计方法研究王海军，蒋杏雨(天津大学建筑工程学院，天津300072)摘要：针对海上风电机组基础承台结构中的锚杆笼新型结构，运用相应的力学方法，提出并改进了对法兰、灌浆层、承台和锚固底板的理论计算方法，并采用有限元仿真模拟计算对理论计算进行了对比验证。结果表明，提出的理论计算方法能够较为准确地计算法兰、灌浆层及承台的应力；对锚固底板，相较于以往经验提出的固结梁和悬臂梁的计算方法，采用弹性地基梁计算方法更接近实际的应力；同时也研究了锚固底板尺寸对底板本身、

2、法兰及灌浆层应力影响，优化了锚固板尺寸，为实际工程提供了参考。关键词：海上风电；预应力锚杆笼基础；设计方法；仿真模拟；锚固底板ResearchonStructuralDesignMethodofFoundationwithPre-stressedAnchorCageforOffshoreWindTurbineGeneratorWANGHaijun，JIANGXingyu(SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：T

3、hefoundationwithpre—stressedanchorcageforoffshorewindturbinegeneratorsisanew—stylefoundation．Thetheoreticalcalculationmethodsofconnectflange，groutinglayer，platformandanchorplateofthisfoundationareproposedbythemeansofmechanicalmethod．Inordertoverifythesemethods

4、，thefiniteelementsimulationiscarriedout．Theresultsshowthat：(a)thenewmethodscanaccuratelycalculatethestressesofconnectflange，groutinglayerandconcreteplatform；and(b)foranchorplatestressanalysis，theelasticfoundationbeammethodismorereasonablethanconsolidationbeama

5、ndcantileverbeammethodswhichareproposedbasedonexistingexperiences．TheeffectsofanchorplatesizesOilthestressesofflange，groutinglayerandanchorplatearealsostudied，andaccordingtotheresults，theanchorplatesizesareoptimizedtoprovidereferencetoactualengineering．KeyWord

6、s：offshorewindpower；foundationwithpre—stressedanchorcage；designmethod；stimulation；anchorplate中图分类号：TM614；I7752文献标识码：A文章编号：0559．9342(2016)060084—04海上风电基础形式中，多桩承台和重力式基础地脚螺栓型式，在风电基础的使用中是一种较新是两种常见的基础形式。其中预埋在混凝土结构之颖的形式。在先前的研究中，郭敏等提出了一种中与风机塔简连接构件的设计对整个基础结构的安简便的预应力锚杆

7、笼的理论计算方法，对锚固底板全性起到了至关重要的作用。对于连接构件，既要只提出计算思路，并没有明确提出计算公式。而埘考虑到与上部风机的合理连接，又要考虑到与下部于风电机组的预应力锚杆，从预紧状态到工作状态，结构结合的安全性。在国内外实际工程中，金属外载荷存在一个载荷分配的过程，并非一成不变，基础环结构得到了广泛的应用，而锚杆笼结构相对应用较少。锚杆笼结构与金属基础环结构相比，能收稿日期：2015—11．09够减少混凝土和钢材的用量，锚栓受拉时受力均匀，基金项目：国家创新研究群体科学基金(51321065)；高等学校

8、避免了基础环与混凝土交线处应力集中的不利状况。学科创新引智计划资助(B14012)；国家自然科学基金(51508558)基于这些优点，这种结构和预应力锚杆笼结构已经作者简介：王海军(1978一)，男，江西萍乡人，副教授，博上，被运用到实际工程中。锚杆笼结构源自套管一锚板主要从事水工结构静动力特性方面的研究．第42卷第6期王海军，等：海上风电预应力锚杆笼基础结