钢管混凝土格构式风电塔架KT型节点受力性能研究-结构工程专业论文.docxVIP

内蒙古科技大学硕士学位论文 III lap joint. The main effect of concrete is to increase the radical stiffness of joints and the whole tower bending stiffness. The bearing capacity is decreasing with the tower diameter-thickness increasing while it’s increasing with the overlap rate increasing. The joint capacity is increasing with the increase of web-tower stiffness ratio. Through the experimental study and numerical simulation of finite element analysis of the KT-type joints of lattice concrete- filled steel tubular wind turbine generator tower, learned that the mechanic behavior and failure mechanism of this type of joints, providing the reference of joint design and construction in the future. Key Words: CFST；Lattice Tower；KT- Type Tubular Joint；Experimental Study；Numerical Simulation of Finite Element Analysis -  PAGE 4 - 目 录 摘要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 风力发电机发展背景 1 1.2 风力发电机塔架种类 2 1.3 相关课题研究现状 3 1.3.1 国内外风电塔架研究现状 3 1.3.2 钢管混凝土节点研究现状 4 1.4 课题的提出 5 2 钢管混凝土格构式风电塔架设计 7 2.1 塔架选型 7 2.2 塔架荷载计算 9 2.2.1 塔身风荷载 9 2.2.2 叶片风荷载 12 2.2.3 重力荷载 13 2.3 塔架内力计算 13 2.4 塔架尺寸验算 16 2.5 本章小结 18 3 钢管混凝土格构式塔架节点试验 19 3.1 节点模型设计 19 3.2 节点模型制作 23 3.3 材性试验 24 3.3.1 钢材的材性试验 24 3.3.2 混凝土的材性试验 24 3.4 试验加载程序 25 3.4.1 试验加载制度 25  3.4.2 加载装置 25 3.5 量测方案 26 3.5.1 应变测量 26 3.5.2 变形测量 27 3.6 破坏过程及破坏特征 27 3.6.1 破坏过程 27 3.6.2 破坏特征 31 3.7 本章小结 31 4 钢管混凝土风电塔架节点试验结果分析 32 4.1 腹杆轴力—变形关系 32 4.2 节点交汇区等效应力 33 4.3 节点承载力的确定 36 4.4 本章小结 37 5 钢管混凝土风电塔架节点有限元分析 38 5.1 有限元模型的建立 38 5.1.1 材料的本构关系 38 5.1.2 界面处理 39 5.1.3 单元选取及网格划分 40 5.1.4 边界条件 40 5.1.5 求解方法 41 5.2 试验试件的有限元模拟 41 5.3 混凝土应力分析 44 5.4 横腹杆受力的有限元分析 45 5.5 参数分析 46 5.5.1 塔柱径厚比 47 5.5.2 腹杆与塔柱刚度比 49 5.5.3 腹杆搭接率 50 5.6 本章小结 51 内蒙古科技大学硕士学位论文 结 论 52 参考文献 54 在学研究成果 58 致 谢 59  -  PAGE 3 - 1 绪论 1.1 风力发电机发展背景 地球吸收的太阳能有 2%到 3%会因太阳辐射在地表产生温差，引起大气的对流运 动从而形成风，并进一步转化为风能。全球可利用风能约为 2×107MW，比地球上可 开发利用的水能总量还要大 10 倍，相当于地球上所有植物通过光合作用吸收太阳能 转化为化学能的 50 到 100 倍。从世界上第一艘帆船的