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一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn)及風(fēng)電塔架

文檔序號(hào):42169859發(fā)布日期:2025-06-13 16:26閱讀:18來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及風(fēng)電,具體涉及一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn)及風(fēng)電塔架。


背景技術(shù):

1、風(fēng)電塔架作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心支撐結(jié)構(gòu),承擔(dān)著將風(fēng)機(jī)葉片、機(jī)艙等部件舉升至高空以捕獲風(fēng)能的關(guān)鍵作用。其性能直接影響風(fēng)機(jī)的發(fā)電效率、結(jié)構(gòu)安全性和全生命周期成本,因此塔架設(shè)計(jì)需兼顧高度適應(yīng)性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與經(jīng)濟(jì)性。

2、傳統(tǒng)風(fēng)電塔架多采用全鋼或鋼混結(jié)構(gòu),通過(guò)增加鋼材用量提升整體剛度以應(yīng)對(duì)復(fù)雜載荷。然而,此類常規(guī)結(jié)構(gòu)在超高場(chǎng)景下,鋼材用量增長(zhǎng)較快,導(dǎo)致材料成本較高,制約了項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

3、當(dāng)前,需在保障塔架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下,通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)降低鋼材用量。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提出一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn)及風(fēng)電塔架,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳統(tǒng)風(fēng)電塔架鋼材用量大、成本高的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是,一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn)及風(fēng)電塔架。

3、其中,一種預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn):

4、包括上下對(duì)接的上角柱段、下角柱段和斜桿,所述上角柱段、下角柱段和斜桿中至少有一個(gè)構(gòu)件使用鋼混結(jié)構(gòu),所述鋼混結(jié)構(gòu)包括混凝土管本體和位于所述混凝土管本體兩端的內(nèi)層和外層鋼板,所述混凝土管本體沿長(zhǎng)度方向設(shè)有第一預(yù)應(yīng)力筋。

5、可選地,所述混凝土管本體的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有外層鋼筋籠和內(nèi)層鋼筋籠,所述第一預(yù)應(yīng)力筋設(shè)于兩層鋼筋籠之間。

6、可選地,所述上角柱段和下角柱段使用所述鋼混結(jié)構(gòu);

7、所述斜桿的結(jié)構(gòu)與角柱段相同;或,所述斜桿的結(jié)構(gòu)與所述鋼混結(jié)構(gòu)相比,所述斜桿的混凝土結(jié)構(gòu)中沒(méi)有鋼筋籠;或,所述斜桿為金屬桿。

8、可選地,還包括橫桿,所述橫桿橫向連接于所述上角柱段的對(duì)接端和/或下角柱段的對(duì)接端;

9、所述橫桿也使用所述鋼混結(jié)構(gòu);或,所述橫桿的結(jié)構(gòu)與所述鋼混結(jié)構(gòu)相比,所述橫桿的混凝土結(jié)構(gòu)中沒(méi)有鋼筋籠;或,所述橫桿為金屬桿。

10、可選地,所述上角柱段和下角柱段的端部通過(guò)螺鎖機(jī)械連接,和/或,通過(guò)法蘭和螺桿連接。

11、可選地,當(dāng)所述上角柱段和下角柱段的端部設(shè)有法蘭時(shí),所述法蘭圓周方向陣列有多個(gè)縱向的加勁肋。

12、可選地,所述鋼混結(jié)構(gòu)的端部,混凝土和鋼板的過(guò)渡段使用frp材料包裹;

13、和/或,所述角柱段的端部還設(shè)置有環(huán)肋。

14、可選地,所述角柱段和斜桿的連接結(jié)構(gòu)包括接點(diǎn)板、插板和蓋板;

15、所述接點(diǎn)板固定連接于所述角柱段的端部,所述插板固定連接于所述斜桿的端部,所述接點(diǎn)板和插板的端部對(duì)齊,兩個(gè)所述蓋板分別于兩側(cè)同時(shí)夾住所述接點(diǎn)板和插板并由螺栓緊固成一體。

16、其中,一種預(yù)應(yīng)力格構(gòu)式風(fēng)電塔架:

17、包括如上所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),多個(gè)所述節(jié)點(diǎn)沿環(huán)向和縱向連接成塔架本體,所述塔架本體上部設(shè)置轉(zhuǎn)接段后用于安裝塔筒和風(fēng)機(jī)組件,所述塔架本體下部通過(guò)法蘭盤(pán)安裝于混凝土基礎(chǔ)中;

18、沿縱向,所述角柱段連接于相鄰兩個(gè)所述節(jié)點(diǎn)之間并形成整根角柱,整根腳柱的上端和底端之間設(shè)有第二預(yù)應(yīng)力筋;

19、沿環(huán)向,所述斜桿斜向連接于相鄰兩個(gè)整根角柱的上下節(jié)點(diǎn)之間;

20、至少一層環(huán)向相鄰節(jié)點(diǎn)之間還通過(guò)橫桿連接。

21、可選地,沿環(huán)向,所述節(jié)點(diǎn)至少有三個(gè);

22、沿縱向,所述節(jié)點(diǎn)的角柱中心點(diǎn)連線為框架的截面,上層框架的截面小于等于下層框架的截面。

23、由上述技術(shù)方案可知,本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下:

24、有效保證了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,同時(shí)大幅降低了鋼材用量與成本。沿環(huán)向靈活設(shè)置節(jié)點(diǎn)數(shù)量,可按需定制三角形、矩形、正方形或多邊形塔架截面,精準(zhǔn)匹配不同工程需求,提升結(jié)構(gòu)適應(yīng)性。沿縱向使上層框架截面小于等于下層,既確保了整體穩(wěn)定性,又優(yōu)化了材料分布,避免了不必要的浪費(fèi)。此設(shè)計(jì)在保證結(jié)構(gòu)安全可靠的前提下,顯著降低了鋼材用量,減少了建設(shè)成本,為高效、經(jīng)濟(jì)、安全的塔架建設(shè)提供了有力支持。



技術(shù)特征:

1.一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:

2.如權(quán)利要求1所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:所述混凝土管本體的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置有外層鋼筋籠(12)和內(nèi)層鋼筋籠(13),所述第一預(yù)應(yīng)力筋(11)設(shè)于兩層鋼筋籠之間。

3.如權(quán)利要求2所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:

4.如權(quán)利要求2所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:

5.如權(quán)利要求1所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:所述上角柱段(1)和下角柱段(1)的端部通過(guò)螺鎖(14)機(jī)械連接,和/或,通過(guò)法蘭(15)和螺桿連接。

6.如權(quán)利要求5所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:當(dāng)所述上角柱段(1)和下角柱段(1)的端部設(shè)有法蘭(15)時(shí),所述法蘭(15)圓周方向陣列有多個(gè)縱向的加勁肋(16)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:

8.如權(quán)利要求1所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn),其特征在于:

9.一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力風(fēng)電塔架,其特征在于:

10.如權(quán)利要求9所述的一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力風(fēng)電塔架,其特征在于:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn)及風(fēng)電塔架,屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的傳統(tǒng)格構(gòu)式風(fēng)電塔架用鋼量大導(dǎo)致的綜合成本高的技術(shù)問(wèn)題。預(yù)應(yīng)力混凝土鋼節(jié)點(diǎn)包括上下對(duì)接的上角柱段、下角柱段和斜桿,所述上角柱段、下角柱段和斜桿中至少有一個(gè)構(gòu)件使用鋼混結(jié)構(gòu),所述鋼混結(jié)構(gòu)包括混凝土管本體和位于所述混凝土管本體兩端的內(nèi)層和外層鋼板,所述混凝土管本體沿長(zhǎng)度方向設(shè)有第一預(yù)應(yīng)力筋。本發(fā)明降低了鋼材用量,減少了建設(shè)成本,為高效、經(jīng)濟(jì)、安全的塔架建設(shè)提供了有力支持。

技術(shù)研發(fā)人員:王宇航,羅崯滔,周緒紅,郭曌坤,趙繼之,王洪雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者:重慶大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/6/12
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