桁架段风力涡轮机由纤维增强胶合弯曲管构成

薄壁木管重量轻，具有优良的动态特性。这不仅提高了材料效率和振动行为，还增强了抗材料疲劳的能力。

负责设计和计算桁架塔的是德累斯顿工业大学。设计过程中使用了杆件软件 RSTAB。

结构

桁架塔总高为 32 米，支撑着一个功率为 10 千瓦的风力发电机。结构的最底部约 18.5 米由 S235 钢管组成。上面安装了大约 11 米长的由成形木管（d = 240 mm）和钢管对角线组成的桁架段。

成形木管由在热和水蒸气作用下压缩的木板制成，弯曲成薄壁管状截面。钢木结构研究所开发了这一成形木工艺。由此制成的构件具有极高的承载能力和极轻的自身重量。外部还覆盖了一层纤维增强塑料薄层。这可以将抗压强度提高多达 50%，同时为结构提供了天气保护。

木柱的纵向接头由钢管构成，也连接了对角线。这些连接的特点是采用了胶合。在使用之前，它们由德累斯顿工业大学进行了复杂的实验和数值分析。分析结果为连接提供了极限强度，可以在 RSTAB 的计算中加以考虑。

桁架塔安装完毕后，所有钢件及其与木管的过渡部位均进行了防腐蚀涂层处理。研究项目表明，成形木管非常适合作为承载构件用于振动承受的塔架结构。最大优势在于重量比钢轻，从而减少振动质量。在该项目中，相比钢材，最上层段的重量减少了 1.2 吨。此外，通过木材的阻尼材料特性，减小了下部构件的疲劳影响。

该研究项目得到了德国联邦经济和能源部 (BMWi) 的中小企业未来计划 (ZIM) 的资助。

参考文献

B. Hahn; T.-E. Werner; P. Haller: BAUINGENIEUR BD. 96 (2021) NR. 01-02, S. 11-18