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第1章 绪论1

1.1 风能发展现状1

1.2 风机基础研究现状2

1.2.1 基础环式风机基础简介2

1.2.2 风机基础研究概况3

1.3 存在的问题5

1.4 本书的主要工作6

第2章 重力式风机基础风致疲劳损伤及演化机理7

2.1 前言7

2.2 问题风机基础疲劳损伤现场检测与分析10

2.2.1 主风向基础混凝土表面可见裂隙10

2.2.2 基础环附近表层混凝土冲压破损11

2.2.3 基础环下法兰周边混凝土因反复研磨出现空腔12

2.2.4 上穿筒钢筋疲劳脆断13

2.2.5 上穿筒钢筋周边混凝土松散破损15

2.3 风机基础疲劳损伤形成及演变机理15

2.4 上穿筒钢筋强度验算16

2.4.1 风机基础验算荷载17

2.4.2 风机基础参数18

2.4.3 极端荷载工况验算18

2.4.4 疲劳强度工况验算19

2.5 本章小结20

第3章 基础环式风机基础现有设计方法及存在问题21

3.1 风机基础设计作用及工况21

3.1.1 作用21

3.1.2 设计工况21

3.1.3 主要荷载的分项系数22

3.2 风机基础主要验算内容22

3.2.1 基础偏心22

3.2.2 基础底面压力23

3.2.3 抗冲切验算24

3.2.4 斜截面受剪承载力验算25

3.2.5 基础底板配筋验算25

3.2.6 基础裂缝宽度验算26

3.2.7 地基变形26

3.2.8 施工阶段抗倾覆验算27

3.3 实际工程算例27

3.3.1 设计资料27

3.3.2 主要验算内容28

3.4 现有设计方法存在的问题30

3.4.1 风机基础混凝土疲劳损伤机理不明确30

3.4.2 疲劳工况设计没有明确的设计方法30

3.4.3 基础环与混凝土间的连接构造不充分31

3.5 本章小结31

第4章 风机基础混凝土与基础环粘结应力传递机理32

4.1 前言32

4.2 钢环与混凝土粘结作用分析32

4.2.1 基础钢环与混凝土间的粘结锚固33

4.2.2 基础钢环周围混凝土的应力状态分析34

4.2.3 钢-混凝土结构研究的基本问题34

4.2.4 钢环混凝土粘结滑移计算理论36

4.2.5 影响粘结性能的因素39

4.2.6 粘结应力传递理论40

4.3 钢环与混凝土粘结应力传递机理试验研究40

4.3.1 试件设计41

4.3.2 试件制作44

4.3.3 试验加载测量方案45

4.3.4 试验加载过程46

4.4 模型试验结果及分析47

4.4.1 钢板-混凝土粘结试验结果分析47

4.4.2 无粘结端部锚固试验结果分析54

4.4.3 破坏试验结果与分析56

4.5 本章小结57

第5章 基础环穿环孔及钢筋抗剪承载力研究59

5.1 前言59

5.2 试验方案60

5.2.1 试件设计60

5.2.2 测量方案62

5.2.3 加载方案64

5.3 试验结果与分析64

5.3.1 单孔推出试件试验结果及分析64

5.3.2 三孔推出试件试验结果及分析68

5.4 受力机理及承载力计算84

5.4.1 国内外开孔钢板板连接件抗剪承载力公式研究现状85

5.4.2 无穿筋试件87

5.4.3 穿筋试件87

5.5 本章小结88

第6章 重力式风机基础有限元分析方法研究89

6.1 前言89

6.2 风机基础三维实体有限元分析研究89

6.2.1 试验模型对比验证89

6.2.2 风机基础整体有限元分析95

6.2.3 风机基础有限元分析结果99

6.2.4 风机基础优化设计研究104

6.2.5 风机基础三维实体有限元分析小结112

6.3 风机基础平面有限元分析模型113

6.3.1 前言113

6.3.2 试验模型对比验证113

6.3.3 简化试验平面有限元模型113

6.3.4 风机基础平面有限元分析118

6.3.5 不同基础参数改进方案的优化128

6.4 本章小结133

第7章 风机基础加固设计方案及工程实例134

7.1 前言134

7.2 风机基础加固常采用的方案134

7.2.1 风机基础环周边混凝土注浆加固方案134

7.2.2 基础环局部栓钉加固方案136

7.3 某问题风机基础栓钉加固方案实例137

7.3.1 问题风机基础参数137

7.3.2 荷载组合及系数选用138

7.3.3 栓钉加固方案验算139

7.3.4 基础加固验算142

7.3.5 加固后效果149

7.4 本章小结150

第8章 风机基础疲劳损伤检测技术方法研究及应用151

8.1 前言151

8.1.1 基础环式风机基础常见疲劳损伤151

8.1.2 风机基础损伤产生的原因152

8.1.3 基础环式风机基础主要检测方法153

8.2 风机基础现场检测准备工作153

8.3 风机基础整体外观检测154

8.3.1 检测方案154

8.3.2 工程实例155

8.4 风机基础环上法兰水平度检测155

8.4.1 检测方案155

8.4.2 工程实例156

8.5 混凝土抽芯强度及密实度检测157

8.5.1 检测方案157

8.5.2 工程实例158

8.6 混凝土表面回弹强度检测159

8.6.1 检测方案159

8.6.2 工程实例159

8.7 混凝土密实度雷达检测160

8.7.1 检测方案160

8.7.2 工程实例161

8.8 下法兰周边混凝土缺陷钻孔视频检测161

8.8.1 检测方案161

8.8.2 工程实例162

8.9 风机塔筒垂直度测试162

8.9.1 检测方案162

8.9.2 工程实例163

8.10 风机基础普查性检测内容164

8.11 本章小结164

附表1：共计22台已调查的问题风机基础，其中4台因基础严重破坏而需拆除重建165

附表2：某风场全部26台风机基础现场检测结果简表167

参考文献168