新解读《GB_T 42600-2023风能发电系统 风力发电机组塔架和基础设计要求》最新解读.pptx

《GB/T42600-2023风能发电系统风力发电机组塔架

和基础设计要求》最新解读

一、标准核心要点总览：奠定风电设施安全基石

（一）适用范围精析：陆上风电设施全覆盖

本标准明确适用于陆上风力发电机组支撑结构及其基础的设计。无论是广袤平原上整齐排列的陆上风电场，还是山区复杂地形中因地制宜建设的风电设施，其塔架与基础设计均遵循此标准。从常见的钢制塔架到混凝土塔架，从重力式基础到桩基础、岩石锚杆基础等，各种常规支撑结构形式都在标准规范范畴内，为陆上风电项目提供了全面的设计依据。

（二）设计准则核心：安全与可靠至上;

在设计准则方面，标准将安全可靠放在首位。要求设计

充分考虑全寿命期内所有可能影响结构完整性的因素，如组装过程中的精度要求、运行期间的维护便利性以及极端天气下的承载能力。设计需依据严谨的力学计算和丰富的工程经验，确保塔架和基础在长期的风荷载、机组动荷载以及地质条件变化等作用下，始终保持稳定，不发生过度变形、断裂等危及安全的情况。

二、载荷要求探秘：精准应对复杂外力挑战

（一）风荷载解析：捕捉多变风力影响

风荷载是风力发电机组塔架和基础设计中最主要的载荷之一。标准依据IEC61400-1或IEC61400-2获取评估载荷数据，充分考虑不同地区的风速特性，包括平均风速、阵风风速以及风速随高度的变化规律等。对于风电;

场所在区域的风况进行详细分类，针对不同风况条件制

定相应的风荷载计算方法，确保塔架和基础能够承受强风、飓风等极端风况下的巨大作用力。

（二）其他载荷考量：全方位涵盖潜在外力

除风荷载外，标准还对其他可能作用于塔架和基础的载荷进行了全面考量。例如，机组运行时产生的动荷载，

其频率和幅值的变化会对结构产生疲劳影响，设计中需精确计算动荷载作用下结构的应力变化，合理选择材料和结构形式以提高抗疲劳性能；地震荷载在地震多发地区尤为重要，通过对场地地震烈度的评估，结合地质条件确定地震作用下塔架和基础的受力情况，采取相应的抗震构造措施，如增加基础的埋深、设置抗震连接件等。此外，温度变化引起的热胀冷缩、冰雪荷载等也都在设;

计考虑范围内，确保结构在各种复杂外力组合作用下的

安全性。

三、材料性能与选择：构筑坚实结构基础

（一）塔架材料要求：高强度与耐久性并重

对于钢制塔架，标准对钢材的强度、韧性、可焊性等性能提出了严格要求。通常选用高强度低合金钢，以在保证结构强度的同时减轻塔架自重，降低运输和安装难度。钢材需具备良好的低温韧性，防止在寒冷地区运行时发生脆性断裂。同时，对钢材的耐腐蚀性也有相应规定，

通过采用防腐涂层、热浸锌等工艺，提高钢材在户外恶劣环境下的使用寿命。

混凝土塔架方面，对混凝土的强度等级、配合比设计、耐久性等作出详细规定。混凝土应具有足够的抗压强度;

和抗裂性能，以承受塔架自身重量和风荷载等产生的压

力和拉力。在配合比设计中，合理选用水泥、骨料、外加剂等材料，优化混凝土的性能，确保其在长期使用过程中不出现强度下降、开裂等问题。

（二）基础材料适配：契合地质与承载需求

基础材料的选择需根据地质条件和承载要求确定。重力式基础多采用钢筋混凝土材料，钢筋的配置要满足基础在各种荷载作用下的抗拉需求，混凝土的强度等级应根据基础的尺寸和承载能力计算确定。桩基础中，桩身材料可选用钢筋混凝土桩、钢管桩等，不同材料的桩具有不同的特点和适用范围。钢筋混凝土桩成本相对较低，

适用于一般地质条件；钢管桩则具有较高的强度和耐腐蚀性，在软土地基或腐蚀性较强的土壤环境中更为适用。;

岩石锚杆基础的锚杆材料需具备高强度和良好的锚固性

能，确保锚杆能够牢固地嵌入岩石中，为塔架提供稳定的支撑。

四、强度分析深度剖析：保障结构稳固运行

（一）塔架强度计算：多维度力学分析

塔架强度分析涵盖多个维度。在轴向力作用下，需计算塔架的抗压和抗拉强度，确保塔架在承受自身重量和风力产生的轴向力时不发生压屈或拉断现象。弯矩作用下，分析塔架不同截面处的弯曲应力，通过合理设计塔架的截面形状和尺寸，使弯曲应力控制在材料的许用应力范围内。同时，考虑扭矩对塔架的影响，尤其是在风况复杂、风机偏航等情况下，扭矩可能导致塔架扭转，通过;

精确的力学计算，采取增加加强筋、优化结构布局等措

施提高塔架的抗扭性能。

（二）基础强度评估：与塔架协同受力

基础强度评估同样至关重要，且需与塔架协同考虑。基础不仅要承受塔架传来的竖向力、水平力和弯矩，还要考虑地基土的反作用力。通过地基承载力计算，确定基础的尺寸和埋深，保证基础不会发生整体失稳或过大沉降。在水平力作用下，分析基