何建華

摘 要：在風(fēng)力發(fā)電塔架基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)與選型中，需明確具體的受力特點(diǎn)與原則，制定完善的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)形式，保證能夠提升風(fēng)力發(fā)電塔架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，滿足當(dāng)前的質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；塔架基礎(chǔ)；優(yōu)化設(shè)計(jì)及選型

中圖分類號(hào)：TM614 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0175-02

風(fēng)力發(fā)電塔架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選型應(yīng)遵循可靠性高、體型計(jì)算合理、占地少、造價(jià)低的設(shè)計(jì)原則，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化與配置，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，全面提升設(shè)計(jì)水平，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目的。

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)背景的實(shí)際分析

在我國實(shí)際發(fā)展的過程中，風(fēng)能資源較為豐富，經(jīng)過相關(guān)調(diào)查可以得知，我國在11m高度以內(nèi)能夠利用地表的風(fēng)電能源進(jìn)行處理，資源大約在10億kW左右，且海上的能源為7.6億kW左右。近年來，且我國在風(fēng)力發(fā)電方面，已經(jīng)總結(jié)了先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，在國際上呈現(xiàn)領(lǐng)先發(fā)展形式，可以根據(jù)不同的地質(zhì)情況、不同的區(qū)域，針對(duì)實(shí)際要求與特點(diǎn)等對(duì)其進(jìn)行處理總結(jié)，提升風(fēng)力發(fā)電塔架基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)水平。

2 機(jī)基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)及選型的必要性及意義

對(duì)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)而言，能夠起到優(yōu)化工程量、減少投資、提高土地利用率，例如：在梁板式基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，能夠減少混凝土與鋼筋的使用數(shù)量。同時(shí)，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，技術(shù)上可滿足結(jié)構(gòu)要求，但由于施工難度相對(duì)其他基礎(chǔ)形式較高，對(duì)模板及鋼筋安裝較麻煩，施工周期較慢，在實(shí)際工程應(yīng)用中使用不多。

3 優(yōu)化設(shè)計(jì)措施

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)是整個(gè)風(fēng)電場土建建設(shè)的核心內(nèi)容，其重要性對(duì)于整個(gè)風(fēng)電場來說不言而喻，目前國內(nèi)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)形式主要有擴(kuò)展基礎(chǔ)、梁板式基礎(chǔ)及巖石錨桿基礎(chǔ)三種。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)主要承受大偏心荷載，同時(shí)承受360°的動(dòng)力荷載?；A(chǔ)形式的選擇需要根。風(fēng)機(jī)布置較分散，每個(gè)機(jī)位的地質(zhì)條件都有可能完全不同，因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的精細(xì)化尤為重要，需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行選型。如圖1所示。

目前，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算過程中，地震烈度在Ⅶ度以下地區(qū)，起控制作用的工況主要是極端荷載工況下，偏心距/底板半徑的比值，根據(jù)FD003-2007《風(fēng)電機(jī)組地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)定》，極端荷載工況下允許偏心距/底板半徑的最大比值為0.43，我們?cè)诨A(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，將這個(gè)比值控制在0.4～0.43之間的基礎(chǔ)半徑為最優(yōu)半徑。地震烈度在Ⅶ度以上地區(qū)，起控制作用的工況主要是極端荷載工況和多遇地震工況下，偏心距/底板半徑的比值，要求分別為小于0.43和小于0.25。如表1所示。

在基礎(chǔ)配筋過程中，還應(yīng)做好基礎(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的連接工作，提升其可靠性，同時(shí)，重點(diǎn)注意基礎(chǔ)環(huán)周圍的應(yīng)力集中情況，適當(dāng)多配置縱向鋼筋，穿孔鋼筋盡量加強(qiáng)。

4 對(duì)風(fēng)力發(fā)電塔架基礎(chǔ)進(jìn)行合理的選型

在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)選型的過程中，需根據(jù)山地區(qū)域、平原區(qū)域與丘陵區(qū)域的實(shí)際情況對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行選型。對(duì)于晝夜溫差較大地區(qū)、持力層為基巖地區(qū)、持力層為黏土等區(qū)域，應(yīng)根據(jù)具體的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行選型。

在實(shí)際選型中，需根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，制定完善的選型管理方案，保證實(shí)際設(shè)計(jì)與選型滿足相關(guān)規(guī)定，提升選型正確性。在此期間，需將圓形的結(jié)構(gòu)作為核心部位，如果風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)彎矩較大，就要對(duì)其基底的分布合理考察，如果分布不均勻，就要更新選型方案，保證能夠符合相關(guān)規(guī)定[1]。

在實(shí)際選型的過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)特點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，對(duì)圓形塔架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與方形塔架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的分析，在明確具體特點(diǎn)與要求的基礎(chǔ)上合理處理問題。在風(fēng)力發(fā)電塔架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)制定完善的管控方案，明確各方面設(shè)計(jì)特點(diǎn)與要求，逐漸提升自身管理與控制工作水平，優(yōu)化管理機(jī)制。在實(shí)際選型期間，還要遵循因地制宜的工作原則，創(chuàng)建現(xiàn)代化的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，對(duì)其形式進(jìn)行合理的分析，達(dá)到預(yù)期的管理目的[2]。

5 結(jié)語

圓形擴(kuò)展基礎(chǔ)屬于傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)形式，施工技術(shù)成熟，在大多數(shù)風(fēng)電場廣泛應(yīng)用。梁板式基礎(chǔ)演變于圓形擴(kuò)展基礎(chǔ)，能夠減少混凝土用量，但施工較為復(fù)雜。相比于上兩種重力式基礎(chǔ)，巖石擴(kuò)底錨桿基礎(chǔ)充分發(fā)揮了原狀巖體的力學(xué)性能，有效減少了基礎(chǔ)材料的用量，具有較好的經(jīng)濟(jì)性。但是巖石擴(kuò)底錨桿基礎(chǔ)對(duì)基巖的整體性、穩(wěn)定性有較高要求，施工質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)基礎(chǔ)的承載能力也有較大影響。綜上所述，建議因地制宜，根據(jù)各機(jī)位的地質(zhì)條件合理地選擇相應(yīng)的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)形式，保證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全可靠，從在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面來看，在施工技術(shù)趨于成熟的今天，推薦梁板式基礎(chǔ)替代傳統(tǒng)的擴(kuò)展式基礎(chǔ)是必然趨勢。

參考文獻(xiàn)

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