[發明專利]一種可恢復耗能能力增強的風電機組格構式塔架

有效

• 申請號: 202110409579.7
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113175417B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 黃小剛;李守振;王宇航;周緒紅;柯珂
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D80/00;F03D13/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種可恢復耗能能力增強的風電機組格構式風機塔架，包括塔架主桿、塔架橫支桿、塔架斜支桿、連接端板和至少兩個結構單元，該結構單元包括兩個T型鋼，兩個T型鋼相互平行且能夠相互豎向移動，每個T型鋼均與塔架橫支桿端部進行焊接，兩個T型鋼的同向腹板兩側設有兩個與其滑動摩擦的摩擦外板，且兩個摩擦外板通過彈性復位組件與T型鋼連接。本發明通過T型鋼的腹板與摩擦外板間的摩擦滑動起到耗能作用，通過彈性復位組件實現自復位功能，通過T型鋼和摩擦內板的相互橫向錯動機制，增強了塔架整體的耗能功能和可恢復功能，且能滿足不同層次的抗震需求。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種可恢復耗能能力增強的風電機組格構式塔架。

背景技術

環境污染和資源短缺一直以來都是亟待解決的全球性問題，風電能源作為一種清潔能源受到越來越多的重視，塔架作為風電機組的支撐結構，其承載能力和受力性能直接影響風電機組在運行過程中的安全性和穩定性。我國大多數城市處于地震帶上，風電機組塔架的抗震性能受到嚴峻考驗，傳統的格構式塔架主要通過桿件的塑形變形消耗地震能量，一方面，這種耗能方式不便于準確定位損傷位置，難以對結構的損傷情況進行評估；另一方面，震后的維修成本較高，往往需要更換整個桿件；此外，桿件在發生塑性變形后會存在殘余變形，對結構整體的受力性能也會產生不利影響。

在此背景下，可恢復功能結構應運而生，這種結構在震后無需修復或稍加修復即可恢復使用功能。將可恢復功能結構運用到風電機組格構式塔架中，將在不顯著增加建造成本的前提下極大地改善格構式塔架的耗能能力。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種可恢復耗能能力增強的風電機組格構式塔架，用于解決現有技術中建筑物構件在震后產生嚴重變形而難于恢復的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供包括塔架主桿、塔架橫支桿、塔架斜支桿、連接端板和至少兩個結構單元；

所述塔架橫支桿包括兩個邊橫支桿和一個中橫支桿；

所述中橫支桿的兩端各固定連接一所述結構單元；

所述結構單元包括兩個T型鋼，兩個T型鋼相互平行且能夠相互豎向移動，其中一個T型鋼與邊橫支桿的端部進行焊接，另一個與中橫支桿的端部焊接，兩個T型鋼的同向腹板兩側設有兩個與其滑動摩擦的摩擦外板，且兩個摩擦外板通過彈性復位組件與T型鋼連接。

進一步的，邊橫支桿的一端預留有橫支桿螺栓孔，所述塔架斜支桿的一端預留有斜支桿螺栓孔。

進一步的，所述連接端板包括L1形端板、L2形端板、矩形端板和五邊形端板，所述L1形端板和L2形端板分別在其兩肢上預留有L1螺栓孔和L2螺栓孔；所述矩形端板上預留有第一端板螺栓孔；所述五邊形端板上預留有第二端板螺栓孔。

進一步的，所述橫支桿螺栓孔與L1螺栓孔進行螺栓連接，所述L1形端板與塔架主桿進行焊接，以使邊橫支桿與塔架主桿連接；所述斜支桿螺栓孔與L2螺栓孔進行螺栓連接，所述L2形端板與塔架主桿進行焊接，以使塔架斜支桿與塔架主桿連接；所述第一端板螺栓孔與第二端板螺栓孔進行螺栓連接，所述矩形端板和五邊形端板分別與塔架斜支桿和邊橫支桿進行焊接，以使塔架斜支桿與邊橫支桿連接。

進一步的，所述彈性復位組件包括高強螺栓和碟形墊片，所述高強螺栓將兩個摩擦外板連接于T型鋼的腹板上，所述碟形墊片由高強螺栓壓緊在摩擦外板上。

進一步的，所述T型鋼的腹板上間隔開設有多個豎向滑槽，所述摩擦外板上對應設置有多個外板螺栓孔，所述彈性復位組件連接在所述外板螺栓孔和橫向滑槽上。

進一步的，所述T型鋼的腹板兩側設置有第一摩擦面，所述摩擦外板與T型鋼腹板相對的一側設置有第二摩擦面，所述第一摩擦面和第二摩擦面相互交錯嵌合；所述第一摩擦面與第二摩擦面均具有摩擦坡面段和摩擦平面段，所述T型鋼與摩擦外板的摩擦系數值小于摩擦坡面段傾斜角度的正切值。