簡析風(fēng)力發(fā)電塔基礎(chǔ)設(shè)計改進策略

齊凱

摘要 隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的高速發(fā)展，目前我國對于電力的需求也在不斷的提升。而正是由于這種特點，找出一種高效潔凈的發(fā)電方式就顯得極為重要。風(fēng)力發(fā)電是目前一種常見的潔凈發(fā)電方式，但發(fā)電塔的基礎(chǔ)設(shè)計對于發(fā)電實際效果會出現(xiàn)較大的影響。文章探討了風(fēng)力發(fā)電塔基礎(chǔ)設(shè)計改進策略。

關(guān)鍵詞 風(fēng)力發(fā)電塔；基礎(chǔ)設(shè)計；改進策略；簡析

中圖分類號TM6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2015）155-0068-02

對于風(fēng)力發(fā)電而言，是一種最為常見的清潔能源，同時在實際的使用過程中，占地較少，投資同報較快，在近年來得到了較為廣泛的使用，在我國也得到了極為迅猛的發(fā)展。同時在此過程中，我國在風(fēng)力發(fā)電方面，也取得了較好的成就。雖然在目前仍然存在有部分技術(shù)依賴國外以及研發(fā)能力不足等問題，但在目前我國的風(fēng)力發(fā)電規(guī)模仍然得到了較好的發(fā)展。在此過程中我們可以發(fā)現(xiàn)，我國在風(fēng)力發(fā)電過程中，最為常見的一種文體就是在風(fēng)力發(fā)電塔的基礎(chǔ)設(shè)計方面，在設(shè)計過程中大部分往往是通過使用廠家進行提供的標(biāo)準(zhǔn)圖紙，因此基礎(chǔ)形式顯得較為單一，同時基礎(chǔ)大小也會隨著發(fā)電機組的功率變化而變化，并且基礎(chǔ)設(shè)計和施工過程會存在有不合理因素。這些情況的存在極大地制約了我國的風(fēng)力發(fā)電發(fā)展。正是由于這種特點，分析風(fēng)力發(fā)電塔基礎(chǔ)設(shè)計改進策略就顯得極為重要。

1 風(fēng)力發(fā)電塔的基礎(chǔ)現(xiàn)狀

目前我國風(fēng)力發(fā)電塔在基礎(chǔ)建設(shè)的過程中，大多數(shù)是使用廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)圖紙，其中的鋼筋混凝土板式獨立拓展基礎(chǔ)的形式較為單一，如下圖所示。

同時這種結(jié)構(gòu)在實際的設(shè)計過程中，設(shè)計單位在進行修改時，必須得到廠家的認(rèn)可。但在此過程中，這種結(jié)構(gòu)也有其獨特的優(yōu)點，首先在施工過程中，顯得較為簡便并且工程實踐的經(jīng)驗強得較為豐富，同時基礎(chǔ)和上部塔筒的連接往往是通過埋入式塔筒實現(xiàn)的，和上部法蘭的連接方式相同，因此便于彼岸準(zhǔn)話。當(dāng)風(fēng)機的功率較小，而基礎(chǔ)底板的懸挑較小，這種基礎(chǔ)形式也會顯得較為合理。但在此過程中仍然存在有較為嚴(yán)重的問題。首先基礎(chǔ)形式過于單一，在實際的使用過程中無法適應(yīng)不同地質(zhì)條件，同時獨立拓展基礎(chǔ)的抗壓能力顯得過高，但抗彎效率較低，在實際的使用過程中，基礎(chǔ)邊緣和地基的脫開常起控制作用。而埋入式塔筒也會導(dǎo)致基礎(chǔ)樁墩的最大受力截面的強度以及剛度突然降低，極易出現(xiàn)應(yīng)力集中以及脆性破壞等情況。同時相對于大功率的風(fēng)機，這種板式基礎(chǔ)的懸挑長度過大，在實際的使用過程中，經(jīng)濟性較差。因此目前為了進一步的改進我國的風(fēng)力發(fā)電塔的基礎(chǔ)設(shè)計，需要對于這些問題進行著重關(guān)注。本文將對于目前風(fēng)力發(fā)電塔基礎(chǔ)設(shè)計的改進方法進行研究。

2 根據(jù)不同的地基土地類別確定風(fēng)力發(fā)電塔基礎(chǔ)類型

對于我國而言，幅員遼闊，地質(zhì)基礎(chǔ)種類繁多，因此使用單一的基礎(chǔ)建設(shè)形式，往往是無法對于風(fēng)力發(fā)電塔進行建設(shè)的，甚至在此過程中極有可能會出現(xiàn)無法較好的進行風(fēng)力發(fā)電塔建設(shè)，導(dǎo)致出現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電受到影響的情況，造成較為嚴(yán)重的后果。正是由于這種情況的出現(xiàn)，目前在實際的對于風(fēng)力發(fā)電塔實施建設(shè)的過程中，可以通過土地的實際狀況進行一種有針對性的風(fēng)力發(fā)電塔建設(shè)。在實際的對于風(fēng)力發(fā)電塔進行施工的過程中，對于質(zhì)量較高的地基土可以進行獨立拓展的形式進行基礎(chǔ)建設(shè)，對于中等質(zhì)量的地基土，即在此過程中存在有風(fēng)化巖石埋深較淺的地基，在實際的進行風(fēng)力發(fā)電塔的建設(shè)過程中，可以通過使用錨桿基礎(chǔ)的形式進行建設(shè)。而對于沿海軟土地基，可以使用樁基礎(chǔ)的形式實施風(fēng)力發(fā)電塔的建設(shè)。

3 將獨立拓展基礎(chǔ)懸挑底板改進為井格式梁板

在實際的進行風(fēng)力發(fā)電過程中，我們能夠發(fā)現(xiàn)由于較大功率的風(fēng)力發(fā)電塔在實際的使用過程中，往往需要承受較大的彎矩，在此過程中的基礎(chǔ)范圍往往顯得較為巨大。因此懸挑的長度也會顯得較大，經(jīng)濟性會大打折扣。正是由于這種情況的出現(xiàn)，目前在實際的進行風(fēng)力發(fā)電塔的建設(shè)過程中，可以使用井格式梁板替代板式獨立基礎(chǔ)進行建設(shè)，同時也可以使用井格式地梁加樁基礎(chǔ)代替懸臂板式承臺加樁基礎(chǔ)。通過這種建設(shè)形式，能夠顯著的改進在實際的進行風(fēng)力發(fā)電過程中功率較大造成的彎矩較大的問題。同時在井格梁的中間交叉范圍中，也能夠形成一種和塔筒進行對接的區(qū)域。

4 使用預(yù)應(yīng)力錨栓基礎(chǔ)代替塔筒埋入式基礎(chǔ)

針對目前在實際的進行風(fēng)力發(fā)電塔進行建設(shè)過程中，出現(xiàn)施工以及基礎(chǔ)設(shè)計過程中的相關(guān)問題，可以使用預(yù)應(yīng)力鋪栓基礎(chǔ)代替塔筒埋入式基礎(chǔ)的形式進行解決。在此過程中，使用預(yù)應(yīng)力錨栓的方法具有較高的優(yōu)點。首先錨栓能夠貰穿基礎(chǔ)整個高度，同時能夠直接到達(dá)基礎(chǔ)底板，因此在此過程中的基礎(chǔ)整體性能有著較高的提升。在另一方面，可以通過使用高強度螺栓液壓張拉器的形式，對于鋪栓進行一種準(zhǔn)確的預(yù)拉。在這樣的方式下，能夠幫助上下的錨板對于鋼筋混凝土均出現(xiàn)相應(yīng)的壓力，因此在受到了基礎(chǔ)受彎的情況后，能夠幫助混凝土的壓應(yīng)力有所釋放，但始終能夠處于一種受壓的狀態(tài)。同時鋼筋以及鋪栓在實際的使用過程中，是處于一種交叉架設(shè)的狀態(tài)之下的，并不會互相產(chǎn)生影響。

5 將獨立拓展基礎(chǔ)壓力分布進行改進

風(fēng)力發(fā)電塔在實際的進行建設(shè)過程中，往往會受到較小的壓力，但在此過程中的彎矩往往顯得較大。但在此過程中，獨立拓展基礎(chǔ)的抗壓能力較高，但是抗彎的能力較低，因此在實際的實施風(fēng)力發(fā)電塔的建設(shè)過程中，往往無法較好的建設(shè)。正是由于這種特點我們可以在基礎(chǔ)底板的中心墊圓形的位置使地基和地面進行接觸，并且使壓應(yīng)力出現(xiàn)增大以及彎曲應(yīng)力不變的效果。因此能夠使得以往進行風(fēng)力發(fā)電塔建設(shè)過程中出現(xiàn)的基礎(chǔ)邊緣脫離土地的情況得到顯著的改善。

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