風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)與混凝土錨固機理分析

        風(fēng)機基礎(chǔ)是由鋼環(huán)與混凝土組成的鋼混組合結(jié)構(gòu)，風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)是風(fēng)機基礎(chǔ)重要的組成部分，作為支撐結(jié)構(gòu)的塔體及基礎(chǔ)不可避免要承受巨大的風(fēng)力作用，它要承受從風(fēng)機塔架通過鋼環(huán)傳到基礎(chǔ)的各類荷載。

        據(jù)九洲風(fēng)機分析，發(fā)現(xiàn)各國規(guī)范對埋入混凝土基礎(chǔ)中的鋼環(huán)與混凝土粘結(jié)、錨固計算方法沒有明確的理論依據(jù)。各國研究人員對錨固機理和粘結(jié)應(yīng)力傳遞特征尚無統(tǒng)一認識，因此風(fēng)機基礎(chǔ)型鋼混凝土粘結(jié)、錨固設(shè)計理論及試驗研究有必要進一步完善。

        由于風(fēng)機荷載和基礎(chǔ)的構(gòu)造與普通結(jié)構(gòu)有所不同，風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)與混凝土的粘結(jié)、錨固有著獨自的特性，并通過簡化模型軸心拉拔試驗得出了型鋼與混凝土沿錨固長度的粘結(jié)應(yīng)力傳遞及其分布規(guī)律。東莞九洲風(fēng)機了解到以下幾個方面是對風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)與混凝土錨固機理與試驗進行了研究：

        1、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在國內(nèi)外的研究與進展。風(fēng)機基礎(chǔ)屬于鋼混組合結(jié)構(gòu)，因此其粘結(jié)應(yīng)力傳遞機理及分布規(guī)律與型鋼混凝土結(jié)構(gòu)類似。

        2、風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)與混凝土錨固機理試驗研究。通過對風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)受力性能的分析，得出了風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)與混凝土能夠有效粘結(jié)，主要通過鋼環(huán)與混凝土的粘結(jié)力，包括三部分組成，以及鋼環(huán)端頭的端板抗剪來承擔荷載。

        3、風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)與混凝土粘結(jié)應(yīng)力傳遞機理試驗研究。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中有關(guān)鋼筋錨固長度的計算理論分析并計算確定了風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)的埋置深度，通過拉拔試驗得出了風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)沿錨固長度的粘結(jié)應(yīng)力傳遞機理和分布規(guī)律，為風(fēng)機基礎(chǔ)鋼混組合結(jié)構(gòu)的細部結(jié)構(gòu)設(shè)計和有限元數(shù)值模擬提供相應(yīng)的依據(jù)。

        4、采用有限元數(shù)值模擬，對風(fēng)機基礎(chǔ)鋼環(huán)、混凝土受力進行了仿真分析。通過混凝土和鋼環(huán)的材料基本力學(xué)參數(shù)分析，仿真風(fēng)機基礎(chǔ)內(nèi)部的粘結(jié)應(yīng)力傳遞及分布規(guī)律，為風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)計中筒體錨固長度計算提供了理論依據(jù)。通過與試驗數(shù)據(jù)的比較，提出了基于《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》有關(guān)鋼筋錨固長度理論計算方法確定的鋼環(huán)埋深的方法是可行的。通過分析結(jié)果與試驗值比較，驗證了基于型鋼與混凝土基本力學(xué)參數(shù)的風(fēng)機基礎(chǔ)有限元模型能反映風(fēng)機基礎(chǔ)的基本力學(xué)特征。

        可見，數(shù)值模擬成果可以直接應(yīng)用于風(fēng)機基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有限元分析，為了使理論分析得以完善與改進，需進一步對各種受力情況通過數(shù)值模擬分析，將其成果應(yīng)用于風(fēng)機基礎(chǔ)的工程設(shè)計中。