基于模型试验的风力机基底应力分布特征及平面度修正

为有效掌握风荷载作用下风力发电机地基的复杂应力分布，提出关于基底应力平面分布假定的修正方法。以相似法则为理论基础，建立山区风力发电机地基缩尺物理模型试验系统，模拟不同平均风速和脉动风时间步长时的水平风荷载，测试不同风荷载下的基底静压力和动压力，研究应力的分布模式、变化规律，提出基底应力的平面度修正方法。研究结果表明：风速越大，基底静压力越大；而当风速一定时，基底各点的压力差异随着时间步长增加而加大，因此，低频脉动风更容易威胁地基稳定性；在不同工况下，动压力仅为静压力的1/20～1/12，故可采用拟静力法对风力机基底应力进行计算；若按常用的建筑规范基底应力计算方法，会低估基底应力差异，结果偏于不安全，而进行平面度修正后，应力修正值与实测值更加接近，这证明了利用平面度修正的合理性，也意味着基础设计埋深可更大，这为山区风力机的地基基础安全设计提供了新思路。