风电混凝土塔筒体外预应力锚固体系的研究及应用

摘要

近年来,随着风电塔筒的建设高度达到并超越120m,应用体外预应力技术的混凝土塔筒表现出优异的性能,成为国外风电塔筒建设的热点,并发展了多边形、多阶圆柱形、锥形等多种薄壁塔筒构型。体外预应力锚固技术能在不影响构筑物原有结构的前提下,达到有效的提载强化效果,而且该体系具有设计灵活、施工快捷的优点,为混凝土结构构件采用预制化、标准化和装配化的施工方案提供了技术条件和建设选择。与通常桥梁和旧桥加固中应用的体外索不同,风电混凝土塔筒配置覆盖整个塔筒高度的竖向预应力束,一方面是在塔筒承受弯矩的情况下防止混凝土出现拉应力和过早开裂;另一方面则是在交变载荷的作用下维持塔筒的固有频率,有效避免共振和疲劳失效的发生。相关研究表明配置竖向体外预应力的预制拼装混凝土塔筒在减少造价、提高结构耐久性等方面具有特殊优势。然而目前我国混凝土塔筒的建设还比较少,对混凝土塔筒所需的体外预应力锚固技术研究有待加强。