风力发电机轮组用拉压剪基础和设计方法与流程

本申请实施例涉及电力，尤其涉及一种风力发电机轮组用拉压剪基础和设计方法。

背景技术：

1、大型风力发电机轮，由于风轮位置高，受风力作用大，巨大的风力作用会在风轮底部产生水平剪力，弯矩轴力，基础底部会承受反复的拉压作用力，严重影响着风力发电机轮的安全使用，常规年用砼桩基础的做法，基础尺寸大，砼桩数量多，由于风力发电处于地广人稀的地区，交通条件差，施工工程量加大，造成成本加大，建设投资成倍增加，且有安全隐患。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提供了一种风力发电机轮组用拉压剪基础。

3、本发明的第二方面提供了一种风力发电机轮组用拉压剪基础的设计方法。

4、有鉴于此，根据本申请实施例的第一方面提出了一种风力发电机轮组用拉压剪基础，包括：

5、圆台形砼基础，风力发电机轮组的风机轮柱用于连接于所述圆台形砼基础；

6、多个外环桩，多个所述外环桩呈环形布置，所述外环桩的一端连接于所述圆台形砼基础；

7、多个内环桩，多个所述内环桩呈环形布置，所述内环桩的一端连接于所述圆台形砼基础，所述外环桩布置在所述内环桩的外侧；

8、多个拉杆，所述拉杆的一端连接于所述圆台形砼基础，另一端锚固在地面上。

9、在一种可行的实施方式中，所述拉杆包括预应力锚杆、自锚式拉杆和拉索中的至少一种；

10、所述拉杆位于相邻两个所述外环桩之间。

11、在一种可行的实施方式中，还包括：

12、抗剪件，所述抗剪件连接于所述圆台形砼基础的中部，用于埋设在地面内。

13、在一种可行的实施方式中，所述抗剪件包括：

14、固定台，所述固定台连接于所述圆台形砼基础的中部；

15、抗剪立柱，所述抗剪立柱连接于所述固定台；

16、其中，所述抗剪立柱的直径小于所述固定台的直径。

17、根据本申请实施例的第二方面提出了一种风力发电机轮组用拉压剪基础的设计方法，用于设计如上述任一技术方案所述的风力发电机轮组用拉压剪基础，所述设计方法包括：

18、获取风力发电机轮组的轮组参数信息、风力发电机轮组设置位置的自然风参数信息和地质条件信息；

19、基于所述轮组参数信息、自然风参数信息和所述地质条件信息，确定外环桩、内环桩和拉杆的布置数量。

20、在一种可行的实施方式中，所述基于所述轮组参数信息、自然风参数信息和所述地质条件信息，确定外环桩、内环桩和拉杆的布置数量的步骤包括：

21、基于所述轮组参数信息，获取轮组重量信息，基于所述轮组重量信息确定所述内环桩的布置数量；

22、基于所述自然风参数信息，获取风力发电机轮组安装区域的风力等级信息和风力方向信息，基于所述地质条件信息，确定风力发电机轮组安装区域的莫氏硬度信息和岩石分布密度信息；

23、基于所述力等级信息、所述莫氏硬度信息和所述岩石分布密度，确定所述外环桩布置数量，并将所述拉杆锚固在莫氏硬度信息最大的岩石之上。

24、在一种可行的实施方式中，所述基于所述轮组参数信息、自然风参数信息和所述地质条件信息，确定外环桩、内环桩和拉杆的布置数量的步骤包括：

25、基于所述风力等级信息和风力方向信息构建风力分布场；

26、基于所述莫氏硬度信息和所述岩石分布密度构建岩石分布场；

27、基于所述风力分布场和所述岩石分布场，确定多个外环桩的排布密度。

28、在一种可行的实施方式中，所述外环桩布置数量是通过如下公式获取的：

29、所述外环桩布置数量是通过如下公式获取的：

30、

31、其中，n1为外环桩布置数量，取整数，n、f为风力等级信息、m为莫氏硬度信息和p为岩石分布密度，0<p<1；

32、所述外环桩的排布密度是通过如下公式获取的：

33、

34、其中，i为多个外环桩的排布密度、w风力分布场、r岩石分布场、t为时刻、θ为风向与定义基准轴的夹角。

35、在一种可行的实施方式中，设计方法还包括：

36、基于所述自然风参数信息和所述地质条件信息，确定固定台和抗剪立柱的总表面积。

37、在一种可行的实施方式中，所述总表面积是基于如下公式确定的：

38、

39、其中，f为风力等级信息、m为轮组重量信息，ρ为轮组材料密度，h为轮组高度。

40、相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

41、本申请实施例提供的风力发电机轮组用拉压剪基础包括了圆台形砼基础、多个外环桩、多个内环桩和多个拉杆，基于此在风力发电轮组使用过程中，多个内环桩可以承受风力发电轮组的重量，起到抗压的作用；而在风力作用在风力发电轮组时，布置在圆台形砼基础底部外侧，多个外环桩可以承受风力发电轮组的重量，可以承受风拉力，可以起到抗拉和抗压的作用，能够对圆台形砼基础进行保护，同时通过拉杆同样抗拉的作用，基于此通过本申请提供的风力发电机轮组用拉压剪基础，可在保证大型风机轮安全运转的同时，大量减少桩基数量，节省风机基础建设费用，可适用于各种岩土工程地质条件的风电工程风机轮基础。

技术特征：

1.一种风力发电机轮组用拉压剪基础，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的风力发电机轮组用拉压剪基础，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的风力发电机轮组用拉压剪基础，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的风力发电机轮组用拉压剪基础，其特征在于，所述抗剪件包括：

5.一种风力发电机轮组用拉压剪基础的设计方法，其特征在于，用于设计如权利要求1至4中任一项所述的风力发电机轮组用拉压剪基础，所述设计方法包括：

6.根据权利要求5所述的设计方法，其特征在于，所述基于所述轮组参数信息、自然风参数信息和所述地质条件信息，确定外环桩、内环桩和拉杆的布置数量的步骤包括：

7.根据权利要求6所述的设计方法，其特征在于，所述基于所述轮组参数信息、自然风参数信息和所述地质条件信息，确定外环桩、内环桩和拉杆的布置数量的步骤包括：

8.根据权利要求7所述的设计方法，其特征在于，

9.根据权利要求5所述的设计方法，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的设计方法，其特征在于，

技术总结
本申请实施例公开了一种风力发电机轮组用拉压剪基础和设计方法，风力发电机轮组用拉压剪基础包括了圆台形砼基础、多个外环桩、多个内环桩和多个拉杆，基于此在风力发电轮组使用过程中，多个内环桩可以承受风力发电轮组的重量，起到抗压的作用；而在风力作用在风力发电轮组时，布置在圆台形砼基础底部外侧，多个外环桩可以承受风力发电轮组的重量，同时承受风的拉力，起到抗压和抗拉的作用，能够对圆台形砼基础进行保护，同时通过拉杆同样承受风的拉力，基于此通过本申请提供的风力发电机轮组用拉压剪基础，可在保证大型风机轮安全运转的同时，大量减少桩基数量，节省风机基础建设费用，可适用于各种岩土工程地质条件的风电工程风机轮基础。

技术研发人员：陈天镭
受保护的技术使用者：兰州有色冶金设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17