对塔筒间锻造铝法兰连接系统进行计算

       采用Petersen原理对塔筒间锻造铝法兰连接系统进行计算时，由于螺栓中心距一般均大于铝法兰板的厚度，单个螺栓在铝法兰板上对应的受压区域一般不会重叠，选取螺栓受力最大的区隔进行分析即可保证整个连接系统的安全性。但底部塔筒与基础间的预应力锚栓连接系统贯穿整个基础柱墩，按图3所示锥体计算基础约束刚度时，环向相邻预应力锚栓在基础上产生的受压区沿环向有重叠区域，因此仅取受拉侧受力最大锚栓所在的单区隔进行计算分析时，忽略了两侧相邻区隔的空间约束作用(简称空间效应)。

       基础约束刚度的空间效应取决于锚栓组件和塔筒的刚度。对于受拉力最大的螺栓所在单区隔，直观上锚栓组件与基础脱开与否取决于锚栓的预拉力和相邻区隔的约束，但设计中为了简化计算，借鉴锻造铝法兰连接系统的计算方法，仅选取受力最大的锚栓所在区隔进行分析，工程实践中工程师认为这种简化方法存在争议。本文选取4个工程实例，分别建立最不利单区隔和包含锚栓组件在内的基础整体有限元模型，通过数值分析研究空间效应对锚栓组件受力性能的影响。

       预应力锚栓式风力机基础的单区隔模型如图7a所示，整体模型如图7b所示。为方便荷载的施加，避免边界条件影响，建立1 m高度的塔筒段，以塔筒段顶面中心为加载点施加荷载，基础底面施加固定端约束。混凝土与锚栓各组件之间施加面与面库伦接触约束，法向传递压力，切向传递摩擦力，选用小范围滑动，接触缝隙容差为0摩擦系数设置为各向同性，钢与混凝土之间取为0.3 ,混凝土与灌浆层之间取为0.4。钢筋采用三维杆单元(T3D2单元)进行划分，塔筒、锚栓和上下锚板采用六面体单元C3D8I进行划分，其余部分均采用六面体单元C3D8R进行网格划分，钢材物理力学参数见表。http://www.zblansheng.cn/