Русский
English 29-37 стр.
Целью работы ставилось оценить эффективность работы системы «комбинированная башня – железобетонный фундамент – грунт основания» для высотных сооружений на примере ветроэлектрической установки (ВЭУ) мощностью 1,5-2,0 МВт с помощью компьютерного моделирования в ПК «Ansys». При этом под комбинированной башней в статье понимается высотное сооружение, состоящее из двух частей: нижней – трубобетонной, верхней – в виде тонкостенного стержня-оболочки замкнутого профиля. В обоих случаях в качестве оболочки выступает труба со слабой конусностью. В качестве аналога принята ВЭУ, рассмотренная в иностранной литературе: радиус ротора – R=41 м, высота до оси ветроколеса – zhub=80 м. Оболочка изготовлена из высокопрочной стали С355 и в отличии от аналога в данной работе полость нижней части башни на высоту 20 м была заполнена бетоном класса В60. При моделировании учитывались пространственная работа элементов конструктивной системы и физическая нелинейность материалов, из которых они изготовлены. При этом для стали была использована теория прочности Мизеса, для бетона – Вильямса-Варнаке, для грунта основания – Друккера-Прагера. Сравнение результатов расчёта с аналогом показало, что разрушающая нагрузка башни увеличилась на 37% за счёт заполнения нижней её части бетоном, что говорит об эффективности предлагаемого решения. При этом разрушение башни с бетонным ядром и без него произошло от потери местной устойчивости стальной оболочки на уровне стыка башни с фундаментом (с сжатой зоне).
1. СТО 70238424.27.100.059-2009 Ветроэлектростанции (ВЭС). Условия создания. Нормы и требования. М.: Некоммерческое Партнерство «Инновации в электроэнергетике», 2009. 192 с.
2. СТО РусГидро 03.01.102-2013 Ветроэлектростанции. Основные требования, критерии выбора ветроэнергетического оборудования для ветроэлектростанций. М.: ОАО «РУСГИДРО», 2013. 100 с.
3. Елистратов В.В. Панфилов А.А. Проектирование и эксплуатация установок нетрадиционной и возобновляемой энергетики. Ветроэлектрические установки: учебное пособие. Спб, Издательство Политехнического университета, 2011.
4. Сравнительный анализ статической работы различных типов стальных опор линий электропередач на основе компьютерного моделирования системы «опора-фундамент-грунт основания» / Ю.М. Стрелков, О.В. Радайкин, Л.С. Сабитов, И.Л. Кузнецов // Строительная механика и расчёт сооружений. Москва: Научно-исследовательский центр «Строительство». 2019. №1. С. 71 – 79.
5. Дуванова И.А., Сальманов И.Д. Трубобетонные колонны в строительстве высотных зданий и сооружений // Строительство уникальных зданий и сооружений. СПб: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого совместно с Производственным, научно-исследовательским и проектно-конструкторским учреждением «Венчур». 2014. №6 (21). С. 89 – 103.
6. Кикин А.И., Санжаровский Р.С, Трулль В.А. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. М.: Стройиздат, 1974. 144 с.
7. Umesh K.N., Bharath P. Mohamed Farzath Iyaz Design and analysis of 2-MW wind turbine tower // International Journal of Mechanical And Production Engineering. 2016. Volume 4. Issue 10. P. 13 – 17.
8. Chawin Chantharasenawong, Pattaramon Jongpradist and Sasaraj Laoharatchapruek Preliminary Design of 1.5 MW Modular Wind Turbine Tower // AEC17, 2nd TSME International Conference on Mechanical Engineering 19-21 October 2011.
9. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.: Сельхозгиз, 1948. 554 с.
10. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. 2-е изд., переработ. М.-Л. Госэнергоиздат, 1961. 675 c.
11. Scruton C., Rogers E.W.E. Steady and Unsteady Wind Loading of Buildings and Structures [and Discussion] // Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1971. P. 353 – 383.
12. Радайкин О.В. К построению диаграмм деформирования бетона при одноосном кратковременном растяжении/сжатии с применением деформационного критерия повреждаемости // Вестник гражданских инженеров. СПб: СПбГАСУ, 2017. №6. С. 71 – 78.
13. Ефименко В.И. Прочность и деформации изгибаемых трубобетонных элементов: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01. Полтава, 1989. 185 с.
2. СТО РусГидро 03.01.102-2013 Ветроэлектростанции. Основные требования, критерии выбора ветроэнергетического оборудования для ветроэлектростанций. М.: ОАО «РУСГИДРО», 2013. 100 с.
3. Елистратов В.В. Панфилов А.А. Проектирование и эксплуатация установок нетрадиционной и возобновляемой энергетики. Ветроэлектрические установки: учебное пособие. Спб, Издательство Политехнического университета, 2011.
4. Сравнительный анализ статической работы различных типов стальных опор линий электропередач на основе компьютерного моделирования системы «опора-фундамент-грунт основания» / Ю.М. Стрелков, О.В. Радайкин, Л.С. Сабитов, И.Л. Кузнецов // Строительная механика и расчёт сооружений. Москва: Научно-исследовательский центр «Строительство». 2019. №1. С. 71 – 79.
5. Дуванова И.А., Сальманов И.Д. Трубобетонные колонны в строительстве высотных зданий и сооружений // Строительство уникальных зданий и сооружений. СПб: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого совместно с Производственным, научно-исследовательским и проектно-конструкторским учреждением «Венчур». 2014. №6 (21). С. 89 – 103.
6. Кикин А.И., Санжаровский Р.С, Трулль В.А. Конструкции из стальных труб, заполненных бетоном. М.: Стройиздат, 1974. 144 с.
7. Umesh K.N., Bharath P. Mohamed Farzath Iyaz Design and analysis of 2-MW wind turbine tower // International Journal of Mechanical And Production Engineering. 2016. Volume 4. Issue 10. P. 13 – 17.
8. Chawin Chantharasenawong, Pattaramon Jongpradist and Sasaraj Laoharatchapruek Preliminary Design of 1.5 MW Modular Wind Turbine Tower // AEC17, 2nd TSME International Conference on Mechanical Engineering 19-21 October 2011.
9. Фатеев Е.М. Ветродвигатели и ветроустановки. М.: Сельхозгиз, 1948. 554 с.
10. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. 2-е изд., переработ. М.-Л. Госэнергоиздат, 1961. 675 c.
11. Scruton C., Rogers E.W.E. Steady and Unsteady Wind Loading of Buildings and Structures [and Discussion] // Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1971. P. 353 – 383.
12. Радайкин О.В. К построению диаграмм деформирования бетона при одноосном кратковременном растяжении/сжатии с применением деформационного критерия повреждаемости // Вестник гражданских инженеров. СПб: СПбГАСУ, 2017. №6. С. 71 – 78.
13. Ефименко В.И. Прочность и деформации изгибаемых трубобетонных элементов: дис. … канд. техн. наук: 05.23.01. Полтава, 1989. 185 с.
Маилян Л.Р., Языев С.М., Сабитов Л.С., Коноплёв Ю.Г., Радайкин О.В. Напряженно-деформированное состояние системы «Комбинированная башня – железобетонный фундамент – грунт основания» высотных сооружений // Строительные материалы и изделия. 2019. Том 2. №6. С. 29 – 37. https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-6-29-37