动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析

李国俭; 赵长宇; 刘晨明; 刘树栋; 宋明诚; 谭芳

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1981

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析

更新时间：2026-04-08

- 动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析
- 动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析
- 太阳能学报 2026年47卷第3期页码：357-366
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1981
  中图分类号： TU476
- 网络首发：2026-04-07，
  
  纸质出版：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
李国俭, 赵长宇, 刘晨明, 等. 动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析[J]. 太阳能学报, 2026,47(3):357-366.

李国俭, 赵长宇, 刘晨明, et al. 动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析[J]. 2026, 47(3): 357-366.
李国俭, 赵长宇, 刘晨明, 等. 动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析[J]. 太阳能学报, 2026,47(3):357-366. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1981.

李国俭, 赵长宇, 刘晨明, et al. 动载下基础环式风电机组基础渐进破坏及加固分析[J]. 2026, 47(3): 357-366. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-1981.

摘要

针对基础环式风电机组基础在长期风荷载作用下易发生疲劳损伤而出现开裂、冒浆的问题

采用midas FEA NX有限元软件建立风电机组基础的三维计算模型

对实测风荷载作用下的基础响应进行仿真

分析风电机组基础产生裂缝的位置及危险部位的应力水平

揭示风电机组基础的破坏发展过程。结果表明：在长期风荷载作用下

基础环与混凝土基础界面处易发生疲劳剪切破坏导致界面脱开

径向穿环钢筋出现应力集中现象

风电机组摇摆致使下法兰不断研磨混凝土形成空腔

基础环周边混凝土受到反复冲压而破溃。为解决上述问题

基于现场勘察以及基础环下法兰视频探测等结果

提出采用环氧树脂结构胶对基础环下法兰周边空腔及裂缝进行填充加固。加固后风电机组基础的相关数据表明

在相同实测风荷载作用下

加固后混凝土基础的整体性和抗裂性能均得到有效提高

加固风电机组运行状况良好。

Abstract

Considering the issues of cracking and slurry leakage resulting from the fatigue damage of a wind turbine foundation with a foundation-ring under long-term wind loads

a three-dimensional calculation model of the wind turbine foundation was established using the midas FEA NX finite element software. This model was employed to simulate the response of the foundation under the measured wind load. The location of cracks and the stress level in critical areas of the wind turbine foundation were analyzed

thereby revealing the failure development process of the foundation. The analysis results indicate that under long-term wind loads

the interface between the foundation ring and the concrete foundation experiences fatigue shear damage

leading to interface disengagement and stress concentration in the radial reinforcement. The swing of wind turbines causes the lower flange to continuously grind the concrete to form a cavity

and the concrete around the foundation ring is repeatedly stamped and broken. To solve the above problems

based on the on-site investigation and video detection of the flange located beneath the foundation ring

it is recommended to utilize structural epoxy adhesive to fill and reinforce the cavities and cracks surrounding the flange

thereby enhancing its structural integrity. The relevant data of the reinforced wind turbine foundation show that the integrity and crack resistance of the reinforced concrete foundation have been effectively enhanced under the same measured wind load

and the reinforced wind turbine is in good operating condition.

关键词

Keywords

references

王同光, 秦海岩. 2014—2023年中国风电产业发展成就及未来展望[J]. 太阳能, 2024(7): 31-39.

刘帅, 徐文. 国内风机大型化发展的现状、趋势和挑战[J]. 电站系统工程, 2024, 40(6): 11-12, 15.

康明虎. 某风电场风机基础故障分析及处理[J]. 可再生能源, 2014, 32(6): 809-813.

赵斌, 肖亚萌, 刘艳. 某风电场基础环式风机基础破坏机理分析[J]. 水利规划与设计, 2020(7): 133-136.

姚仲龄, 刘新广. 风机基础环周边混凝土应力分析[J]. 施工技术, 2016, 45(增刊2): 101-103.

AMPONSAH E, WANG Z Y, KWAME MANTEY S.Bending-bearing behaviour of embedded steel ring-foundation connection of onshore wind turbines[J]. Structures, 2021, 34: 180-197.

孙林远, 黄昊, 甄理, 等. 基于塑性损伤模型的某低强风电机组基础加固方案优化设计[J]. 太阳能学报, 2022, 43(4): 453-460.

陈俊岭, 段建平, 冯又全, 等. 环氧树脂灌浆料在风电机组基础环式基础加固中的应用研究[J]. 太阳能学报, 2022, 43(10): 259-265.

谢冰冰, 袁凌, 王小虎, 等. 风电机组基础环周边混凝土受力机理分析及基础加固[J]. 科学技术与工程, 2021, 21(20): 8592-8599.

WANG W M, GAO Y H, QIU D P, et al.Research on the strengthening and retrofitting methods of existing wind turbine foundations with embedded-ring[J]. IET renewable power generation, 2023, 17(16): 3793-3803.

周新刚, 孔会. 某风机钢筋混凝土基础破坏实例及有限元分析[J]. 中国电力, 2014, 47(2): 116-119.

康明虎, 徐慧, 黄鑫. 基础环形式风机基础局部损伤分析[J]. 太阳能学报, 2014, 35(4): 583-588.

吕伟荣, 何潇锟, 卢倍嵘, 等. 插环式风机基础疲劳损伤机理研究[J]. 建筑结构学报, 2018, 39(9): 140-148.

吕伟荣, 朱峰, 张家志, 等. 风机基础损伤破坏发展机理研究[C]//第24届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册). 厦门, 中国, 2015: 394-398.

刘宜松, 刘哲锋, 黄奇, 等. 陆上风力发电机基础结构受力特性数值模拟分析[J]. 工程建设, 2020, 52(4): 17-21.

胡良明, 刘志鹏, 曾宇, 等. 基于ABAQUS对风机基础加固前后应力与损伤分析[J]. 水利水电技术(中英文), 2021, 52(5): 223-233.

陈俊岭, 何欣恒, 冯又全. 风力发电塔基础环基础疲劳破坏加固方法研究[J]. 太阳能学报, 2021, 42(2): 122-128.

周敏, 吴继亮, 陈加兴, 等. 影响风电机组基础环与基础混凝土之间锚固性能的因素分析[J]. 太阳能, 2020(11): 76-80.

吴建营, 李杰. 混凝土的连续损伤模型和弥散裂缝模型[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2004, 32(11): 1428-1432.

陈俊岭, 张佑臣, 冯又全. 风电机组基础环基础低强问题的加固措施研究[J]. 建筑结构, 2019, 49(10): 119-124.

张浦阳, 曾斌, 丁红岩, 等. 陆上风机圆形扩展基础底板内力及脱开规律研究[J]. 建筑结构, 2020, 50(3): 129-136.

汪宏伟. 风机基础环松动原因分析和注浆加固[J]. 中国安全生产科学技术, 2016, 12(3): 104-107.

NEWLANDS M, KHOSRAVI N, JONES R, et al.Mechanical performance of statically loaded flat face epoxy bonded concrete joints[J]. Materials and structures, 2018, 51(2): 49.

GB 50010—2010, 混凝土结构设计规[S].

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于塑性损伤模型的某低强风电机组基础加固方案优化设计

大型混塔式风电机组非线性动力响应分析

启动阶段风电齿轮箱行星轮径向-双向推力耦合滑动轴承瞬态润滑性能分析

基于改进MobileViT的风力机增速齿轮箱智能故障诊断方法

风电机组预制装配分片混凝土筒节的截面翘曲剪切系数计算