【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔筒的，尤其是指一種鋼板-混凝土組合塔筒及其施工方法。
技術(shù)介紹
1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用塔筒結(jié)構(gòu)主要承擔(dān)彎矩和扭矩作用，目前陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)所用塔筒形式主要有鋼塔筒、混凝土塔筒、鋼板-混凝土組合塔筒、桁架式塔筒等。相比鋼塔筒，鋼板-混凝土組合塔筒具有大剛度、經(jīng)濟(jì)節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)；相比混凝土塔筒，鋼板-混凝土組合塔筒具有施工便捷、材料利用充分等優(yōu)點(diǎn)。但目前已有的鋼板-混凝土組合塔筒，未有效針對(duì)塔筒受力特點(diǎn)對(duì)內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行受力優(yōu)化。如何針對(duì)塔筒受力特點(diǎn)對(duì)內(nèi)部構(gòu)造，進(jìn)一步提升塔筒受力性能和材料利用率，降低成本，推動(dòng)平價(jià)風(fēng)電的發(fā)展，是現(xiàn)在研發(fā)的重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋼板-混凝土組合塔筒，針對(duì)塔筒受力特點(diǎn)對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行改進(jìn)，通過斜向加勁肋、環(huán)向加勁肋和包裹在內(nèi)部的混凝土形成穩(wěn)定的“三角形”受力桁架，能夠有效提升塔筒受力性能和材料利用率，降低成本，推動(dòng)平價(jià)風(fēng)電的進(jìn)一步落地。
2、本專利技術(shù)的另一目的在于提供一種鋼板-混凝土組合塔筒的施工方法。
3、本專利技術(shù)的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
4、一種鋼板-混凝土組合塔筒，包括鋼結(jié)構(gòu)主體以及澆筑于鋼結(jié)構(gòu)主體內(nèi)部的混凝土，所述鋼結(jié)構(gòu)主體包括由上至下依次連接的多層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段，所述環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段包括沿周向依次拼接的多個(gè)片狀預(yù)制件，每個(gè)片狀預(yù)制件包括同心設(shè)置的內(nèi)側(cè)鋼板和外側(cè)鋼板，所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上設(shè)置有內(nèi)側(cè)斜向加勁肋，所述外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上并與內(nèi)側(cè)斜向加勁肋相
5、進(jìn)一步，所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上等間距設(shè)置有多個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋。
6、進(jìn)一步，每個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)內(nèi)側(cè)局部縱向加勁肋組成。
7、進(jìn)一步，所述外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上等間距設(shè)置有多個(gè)外側(cè)縱向加勁肋。
8、進(jìn)一步，每個(gè)外側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)外側(cè)局部縱向加勁肋組成。
9、進(jìn)一步，所述內(nèi)側(cè)斜向加勁肋和外側(cè)斜向加勁肋均呈人字狀，且所述內(nèi)側(cè)斜向加勁肋和外側(cè)斜向加勁肋分別有兩個(gè)。
10、進(jìn)一步，相鄰兩層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段沿周向交錯(cuò)設(shè)置。
11、本專利技術(shù)的另一目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
12、一種鋼板-混凝土組合塔筒的施工方法，包括，
13、s1、在內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上焊接呈人字狀的內(nèi)側(cè)斜向加勁肋，并在其外壁的上、下兩端的邊緣處分別焊接內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋；在外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上與內(nèi)側(cè)斜向加勁肋相對(duì)應(yīng)的位置處焊接呈人字狀的外側(cè)斜向加勁肋，并在其內(nèi)壁上并與內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋相對(duì)應(yīng)的位置處焊接外側(cè)環(huán)向加勁肋；
14、s2、采用鋼筋或鋼板將外側(cè)鋼板和內(nèi)側(cè)鋼板焊接連接在一起，完成多個(gè)片狀預(yù)制件的制作；
15、s3、沿周向依次拼接多個(gè)片狀預(yù)制件，相鄰兩個(gè)片狀預(yù)制件的兩個(gè)外側(cè)鋼板對(duì)應(yīng)焊接，兩個(gè)內(nèi)側(cè)鋼板對(duì)應(yīng)焊接，完成多個(gè)單層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段的制作；
16、s4、將多個(gè)單層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段由上至下逐層旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，并將上下相鄰兩層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段的兩個(gè)外側(cè)鋼板對(duì)應(yīng)焊接，兩個(gè)內(nèi)側(cè)鋼板對(duì)應(yīng)焊接，完成鋼結(jié)構(gòu)主體的制作；
17、s5、將鋼結(jié)構(gòu)主體作為混凝土澆筑模板，在外側(cè)鋼板和內(nèi)側(cè)鋼板之間澆筑混凝土，完成鋼板-混凝土組合塔筒的制作。
18、進(jìn)一步，所述混凝土采用高強(qiáng)度混凝土或超高性能混凝土。
19、進(jìn)一步，在步驟s1中，在內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上等間距焊接多個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋，每個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)內(nèi)側(cè)局部縱向加勁肋組成，在外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上等間距焊接多個(gè)外側(cè)縱向加勁肋，每個(gè)外側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)外側(cè)局部縱向加勁肋組成。
20、本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果：
21、1、本專利技術(shù)通過沿周向依次拼接的多個(gè)片狀預(yù)制件的環(huán)向加勁肋共同形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，并與相鄰環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段的環(huán)向結(jié)構(gòu)、內(nèi)側(cè)鋼板、外側(cè)鋼板以及內(nèi)部混凝土共同形成環(huán)形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，可有效彌補(bǔ)各層塔段間焊縫薄弱的負(fù)面影響；通過斜向加勁肋、內(nèi)側(cè)鋼板、外側(cè)鋼板以及內(nèi)部混凝土共同形成斜向鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，作為豎向、扭轉(zhuǎn)方向主要受力構(gòu)件，可有效增強(qiáng)塔筒的抗彎、抗扭性能；通過環(huán)形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與斜向鋼管混凝土結(jié)構(gòu)共同形成“三角形”鋼管混凝土受力桁架，斜向鋼管混凝土結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒅饕奢d傳遞至相交節(jié)點(diǎn)，并傳遞至環(huán)形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)而由環(huán)形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)一步將主要荷載傳遞至下層斜向鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，優(yōu)化塔筒受力路徑，提升塔筒的受力性能。
22、2、本專利技術(shù)通過混凝土包裹約束斜向加勁肋、環(huán)向加勁肋和縱向加勁肋，由加勁肋對(duì)內(nèi)、外側(cè)鋼板提供線約束，可提高內(nèi)、外側(cè)鋼板的局部屈曲性能，增強(qiáng)內(nèi)、外側(cè)鋼板的受力強(qiáng)度。
23、3、本專利技術(shù)通過斜向加勁肋、環(huán)向加勁肋的設(shè)置，在承載力下降階段，混凝土處于較高的三向約束狀態(tài)，根據(jù)鋼管混凝土理論，混凝土的抗壓強(qiáng)度和延性都能獲得提高。
24、4、本專利技術(shù)的鋼結(jié)構(gòu)主體可作為混凝土澆筑的模板，相比傳統(tǒng)混凝土型式塔筒，具有免模板的優(yōu)勢(shì)，降低成本；此外，由于充分利用鋼材和混凝土強(qiáng)度，同承載力的情況下，本專利技術(shù)相比傳統(tǒng)混凝土型式塔筒的自重更輕，進(jìn)一步降低基礎(chǔ)的造價(jià)，推動(dòng)風(fēng)電平價(jià)化。
25、5、本專利技術(shù)相比傳統(tǒng)鋼塔型式具備良好的防火性能。同時(shí)內(nèi)、外側(cè)鋼板之間澆筑有混凝土，塔筒剛度較純鋼塔大。另外由于混凝土的成本較低，同承載力的情況下，也可有效降低塔筒的造價(jià)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：包括鋼結(jié)構(gòu)主體以及澆筑于鋼結(jié)構(gòu)主體內(nèi)部的混凝土，所述鋼結(jié)構(gòu)主體包括由上至下依次連接的多層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段，所述環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段包括沿周向依次拼接的多個(gè)片狀預(yù)制件，每個(gè)片狀預(yù)制件包括同心設(shè)置的內(nèi)側(cè)鋼板和外側(cè)鋼板，所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上設(shè)置有內(nèi)側(cè)斜向加勁肋，所述外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上并與內(nèi)側(cè)斜向加勁肋相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有外側(cè)斜向加勁肋，所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁的上、下兩端的邊緣處分別設(shè)置有內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋，所述外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上并與內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有外側(cè)環(huán)向加勁肋，通過內(nèi)側(cè)斜向加勁肋、外側(cè)斜向加勁肋、內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋、外側(cè)環(huán)向加勁肋以及包裹在所有加勁肋之間的混凝土形成穩(wěn)定的“三角形”受力桁架，從而提升塔筒的受力性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上等間距設(shè)置有多個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：每個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)內(nèi)側(cè)局部縱向加勁肋組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：所述外
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：每個(gè)外側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)外側(cè)局部縱向加勁肋組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：所述內(nèi)側(cè)斜向加勁肋和外側(cè)斜向加勁肋均呈人字狀，且所述內(nèi)側(cè)斜向加勁肋和外側(cè)斜向加勁肋分別有兩個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：相鄰兩層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段沿周向交錯(cuò)設(shè)置。
8.一種權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的鋼板-混凝土組合塔筒的施工方法，其特征在于，包括，
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼板-混凝土組合塔筒的施工方法，其特征在于，所述混凝土采用高強(qiáng)度混凝土或超高性能混凝土。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼板-混凝土組合塔筒的施工方法，其特征在于，在步驟S1中，在內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上等間距焊接多個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋，每個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)內(nèi)側(cè)局部縱向加勁肋組成，在外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上等間距焊接多個(gè)外側(cè)縱向加勁肋，每個(gè)外側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)外側(cè)局部縱向加勁肋組成。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：包括鋼結(jié)構(gòu)主體以及澆筑于鋼結(jié)構(gòu)主體內(nèi)部的混凝土，所述鋼結(jié)構(gòu)主體包括由上至下依次連接的多層環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段，所述環(huán)狀鋼結(jié)構(gòu)塔段包括沿周向依次拼接的多個(gè)片狀預(yù)制件，每個(gè)片狀預(yù)制件包括同心設(shè)置的內(nèi)側(cè)鋼板和外側(cè)鋼板，所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上設(shè)置有內(nèi)側(cè)斜向加勁肋，所述外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上并與內(nèi)側(cè)斜向加勁肋相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有外側(cè)斜向加勁肋，所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁的上、下兩端的邊緣處分別設(shè)置有內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋，所述外側(cè)鋼板的內(nèi)壁上并與內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋相對(duì)應(yīng)的位置處設(shè)置有外側(cè)環(huán)向加勁肋，通過內(nèi)側(cè)斜向加勁肋、外側(cè)斜向加勁肋、內(nèi)側(cè)環(huán)向加勁肋、外側(cè)環(huán)向加勁肋以及包裹在所有加勁肋之間的混凝土形成穩(wěn)定的“三角形”受力桁架，從而提升塔筒的受力性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：所述內(nèi)側(cè)鋼板的外壁上等間距設(shè)置有多個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：每個(gè)內(nèi)側(cè)縱向加勁肋由沿縱向等間距設(shè)置的多個(gè)內(nèi)側(cè)局部縱向加勁肋組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板-混凝土組合塔筒，其特征在于：所述外側(cè)鋼板的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭嘉豪，付建斌，白斌，王金榮，孟凡來，靳東衛(wèi)，張瑞，趙瑞，劉丹，戚曉楠，牛丙坤，張無際，許才武，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：明陽智慧能源集團(tuán)股份公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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