格构式玻璃纤维增强模压木制圆管风力发电机塔架

Dlubal 结构设计与分析软件

  • 客户项目

客户项目

2021年08月2日

001208

Germany

RSTAB

RSTAB 8

木结构

钢结构

德国 Lunzenau 的 STM Montage 公司进行了一项新的研究项目: 该风力发电机塔筒为格构式塔筒,其上部节段由玻璃纤维增强模压木制圆管组成。

研究项目资助

Zukunftsinitiative Mittelstand (ZIM), Germany
www.zim.de

German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy (BMWi)
www.bmwi.de

Funding code: KF 2132403WZ3

设计、结构工程、施工 Technical University of Dresden
tu-dresden.de
施工和安装 STM Montage GmbH
www.stm-montage.de

模型参数

模型

薄壁木管的自重轻,动力学性能好。 一方面提高了材料的利用率并改善了振动特性,另一方面提高了材料的抗疲劳能力。

德累斯顿工业大学负责该格构式塔架的设计和分析。 他们采用了 RSTAB 软件对结构进行了计算。

结构

该格构式塔架高 32 米,风机功率为 10 kW。 下部塔身高 18.5 米,由钢管 S235 构成。 上部塔身高 11 米,由直径 d = 240 mm 的模压木制圆管立柱和钢管斜撑构成。

该模压木制圆管是由预压木板经过蒸汽处理并弯曲成薄壁圆管截面。 钢结构和木结构研究所开发了这种模压木材方法。 由这种方法生产的构件自重轻,承载能力高。 在构件表面还有一层薄的玻璃纤维增强塑料涂层。 这不仅使抗压强度提高了 50%,而且还为结构提供了防风化保护。

木柱与钢斜撑和钢水平杆构成节点连接。 该连接的特殊之处在于使用了胶连接。 在使用之前,德累斯顿工业大学进行了广泛的实验和数值分析研究, 并得出了连接极限强度,该强度可以在 RSTAB 的计算中加以考虑。

在格构式塔架安装完成后,又对所有钢构件和木制圆管构件连接处的过渡段都进行了防腐处理。 该研究表明,模压木制圆管非常适用于作为塔架结构的承重构件。 其优点是:自重比钢材小,从而降低了振动质量。 与钢结构相比,在该项目中上部塔身的自重减少了 1.2 吨。 此外,木材的阻尼材料特性减少了对下部结构构件的疲劳影响。

该研究项目由德国联邦经济和能源部 (BMWi) 的中型企业核心创新计划 (ZIM) 资助。


参考文献

[1] B. Hahn; T.-E. Werner; P. Haller: BAUINGENIEUR Ed. 96 (2021) No. 01-02, pp. 11-18

项目位置

Cossener Straße 2
09328 Lunzenau
Germany

关键词

风力发电机 桁架 塔架 玻璃纤维增强 模压木制圆管

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  • 更新 2021年10月29日

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