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岩石锚杆混凝土风机基础的应用研究

王一成  
【摘要】:近年来,社会正在飞速的发展,同时我们赖以生存的能源也在日益枯竭,现代社会对新能源的需求越来越强烈。与此同时,无污染、干净的绿色新能源受到了人们的广泛关注。风能,作为可以循环再生的绿色能源,在现代生活中得到了广泛的应用,所以风力发电如今也慢慢地成为我们日用能源的重要来源。风机是由上部机舱、叶片、塔筒和基础部分共同构成,因为风机的造价昂贵,所以对风机的基础进行优化和选择尤为重要,可以有效地提升风机的稳定性、耐久度和减少成本。所以,本文对陆地重力式风机基础中岩石锚杆与风机基础相结合进行展开研究,研究膨胀头锚杆在岩石地基基础中发挥的作用。本文通过对岩石锚杆和膨胀头岩石锚杆的受力机理研究,阐述了岩石锚杆和岩石膨胀头锚杆在荷作用下的产生的破坏、变形以及它的受力机理。本文的研究是以山东烟台某风电场为依托,此电厂装机总容量48MW,对现场的多组风机进行拉拔试验,每个风机取多个锚杆进行实测拉拔实验,使用现场试验参数进行有限元模型的搭建。本文参考多篇论文,在前人有效地理论支撑下进行独立研究。采用仿真软件Abaqus进行建模和分析,在调整模型到与实际相近时,进行与现场实测的抗拔试验进行详细的对比,研究岩石锚杆有无膨胀头的区别和提升程度及最优的锚杆长度。同时还会分析群锚作用在风机基础下带来的提升。主要研究的内容如下:研究普通岩石锚杆与岩石膨胀头锚杆的受力机理。此次研究岩石锚杆锚杆与岩石膨胀头锚杆的力学如何传递、破坏形式以及整个锚杆的位移变化进行分析。(1)在现场进行锚杆的拉拔实验,研究在一定的锚孔直径下,锚固深度和是否灌浆是否有膨胀区的力学性能对锚杆的抗拔能力的影响,在现场得出的拉拔曲线——锚杆锚固段随着拉力的变化的曲线。(2)运用ABAQUS有限元对普通锚杆和膨胀头锚杆进行模拟,对岩石锚杆和膨胀头锚杆的区别进行比较,对比不同锚固长度的力学差异,得出最优解。(4)选取山东风电场的风机基础参数以及极限荷载,运用Abaqus有限元进行膨胀头锚杆风机基础和普通重力式基础的建模,对比分析岩石膨胀头锚杆在风机基础中带来的提升。


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