确定基础环的锚固安全性的方法技术

本发明专利技术实施例提供一种确定基础环的锚固安全性的方法，属于构筑物结构安全性评价与诊治技术领域。该方法包括：获取所述基础环的锚固情况的相关参数；根据所述相关参数，建立基础和所述基础环之间锚固情况的三维模型；分析所述三维模型，以确定下法兰周边混凝土的安全裕度；根据所述相关参数，计算在多种载荷工况下基础提供给基础环的整体截面锚固的安全裕度；取所述下法兰周边混凝土的安全裕度和所述整体截面锚固的安全裕度中的较小者作为基础环锚固安全裕度；根据所述基础环锚固安全裕度，确定所述基础环的锚固安全性。通过该方法能够全面有效的确定基础环的锚固安全性。能够全面有效的确定基础环的锚固安全性。能够全面有效的确定基础环的锚固安全性。

【技术实现步骤摘要】
确定基础环的锚固安全性的方法


[0001]本专利技术涉及构筑物结构安全性评价与诊治
，具体地涉及一种确定基础环的锚固安全性的方法。

技术介绍

[0002]基础环式基础是一种采用预埋一段环形塔筒的混凝土基础，常见于风电机组、大型储罐等基础建设中。基础环作为预埋在基础混凝土内部的钢结构，是上部结构将荷载传递至基础的关键部位。在基础环式风电机组中，风电机组所承受的上部荷载通过塔架传递至基础环，并由基础环传递至基础。基础环作为风电机组传力路径上的关键环节，其锚固状态对于风电机组的安全性和使用性至关重要。由于基础环锚固失效导致的风电机组运行异常、系统报警、停机甚至倒塌事故时有发生，已成为基础环式风电机组结构事故的主要原因之一，严重影响风电机组安全及发电效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种方法，该方法能够有效确定基础环的锚固安全性。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种确定基础环的锚固安全性的方法，用于确定所述基础环与基础之间的锚固安全性，其中，所述基础环与所述基础之间通过下法兰进行锚固，该方法包括：
[0005]获取所述基础环的锚固情况的相关参数；
[0006]根据所述相关参数，建立基础和所述基础环之间锚固情况的三维模型；
[0007]分析所述三维模型，以确定下法兰周边混凝土的安全裕度；
[0008]根据所述相关参数，计算在多种载荷工况下基础提供给基础环的整体截面锚固的安全裕度；
[0009]取所述下法兰周边混凝土的安全裕度和所述整体截面锚固的安全裕度中的较小者作为基础环锚固安全裕度；以及
[0010]根据所述基础环锚固安全裕度，确定所述基础环的锚固安全性。
[0011]优选的，该方法还进一步根据所述相关参数，确定混凝土密实度、下法兰周边混凝土损伤程度和基础环水平度，进而确定所述基础环的锚固安全性。
[0012]优选的，所述安全裕度为相应抗力与荷载效应的比值；所述下法兰周边混凝土的相应抗力为相应强度等级的混凝土抗拉、抗压强度设计值；所述下法兰周边混凝土的荷载效应为所述下法兰周边混凝土的拉、压应力值；所述整体截面锚固的相应抗力为：根据所述基础的混凝土强度参数、配筋参数、尺寸参数计算得到的所述基础的抗弯、抗剪、抗冲切的抗力；所述整体截面锚固的荷载效应为：根据各载荷工况的载荷值计算得到的作用于所述基础的弯矩、剪力、冲切力。
[0013]进一步的，在所述安全裕度不小于1时，确定所述基础环的锚固状态不影响机组运
行安全，且符合设计的承载能力；
[0014]在所述安全裕度处于[0.9,1)的数值区间时，确定基础环锚固可能存在局部缺陷，但不影响机组运行安全；
[0015]在所述安全裕度处于[0.83,0.9)的数值区间时，确定基础环锚固状态影响机组运行安全；
[0016]在所述安全裕度小于0.83时，确定基础环锚固状态严重影响机组运行安全。
[0017]优选的，所述混凝土强度参数是通过以下方式而被确定的：
[0018]根据混凝土不同部位受力情况和表层损伤情况，分批次钻取混凝土芯样，每批次不少于3个芯样；
[0019]以每批次内芯样的强度最小值作为该批次混凝土的所述强度参数的推定值。
[0020]优选的，所述混凝土密实度是通过以下方式而被确定的：
[0021]对于下法兰周边区域，通过批次钻取的芯样，确定该区域的混凝土的所述密实度参数；
[0022]对于其他区域，采用无损检测方法获取混凝土密实度参数。
[0023]其中，对于下法兰周边区域，若检测到存在密实度缺陷的位置，还应补充钻取芯样以确定该位置的密实度缺陷的定位及尺寸。
[0024]优选的，所述下法兰周边混凝土损伤程度是通过以下方式而被确定的：
[0025]通过内窥镜观测下法兰周边的混凝土被钻取芯样后留下的每个孔洞是否存在空腔、缝隙或冻融破坏表征；
[0026]通过对于存在冻融破坏表征的混凝土和完好混凝土的气孔结构总率、平均孔径和气泡间距进行比对分析，并判断是否存在冻融破坏；
[0027]根据观测和分析判断结果，确定混凝土的损伤程度。
[0028]进一步的，可通过穿孔钢筋破坏情况检查和表层混凝土损伤情况检查间接判断所述下法兰周边混凝土损伤情况。
[0029]其中，通过超声法、冲击回波法或和钻芯观察法中至少一者，获取所述表层混凝土损伤情况；选取主风向方位，剔凿表层混凝土至所述穿孔钢筋露出，以确定所述穿孔钢筋的损伤情况。
[0030]优选的，所述基础环水平度是通过以下方式而被确定的：
[0031]选取所述上法兰的上表面上的多个测量点；
[0032]通过全站仪、水准仪中至少一者，对所述多个测量点进行测量，以获得所述基础环的水平度参数。
[0033]可选的，所述基础环为风电机组中用于连接基础和塔架结构的钢环；根据风电机组的受力特点和传力模式建立所述三维模型；所述三维模型中至少包括基础混凝土、基础环侧壁、基础环下法兰和基础环上法兰。
[0034]进一步的，所述三维模型为非线性模型，且该三维非线性模型包括以下属性中的一者或多者：
[0035]所述风电机组的尺寸、所述基础的底部的固定约束、所述风电机组的受力和传力节点的平动自由度和转动自由度、所述基础环与所述基础的位置关系和连接关系。
[0036]通过上述技术方案，首先根据基础环锚固情况的相关参数建立基础和基础环之间
锚固情况的三维模型，然后分析所述三维模型确定下法兰周边混凝土的安全裕度；再进一步根据相关参数计算在多种载荷工况下基础提供给基础环的整体截面锚固的安全裕度；最后根据下法兰周边混凝土的安全裕度和整体截面锚固的安全裕度确定所述基础环的锚固安全性，从而能够有效的确定基础环的锚固安全性，进而还可以据此发现基础环锚固环境中的安全隐患并预判可能发生的锚固损坏，实现对基础环锚固安全性的定量评价，并根据安全性评价结果给出合理的加固处理措施，提升安全性能。
[0037]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0038]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0039]图1A是本专利技术的确定基础环的锚固安全性的方法的一个实施例的流程图；
[0040]图1B是图1A中实施例基础上另一实施方式的流程图；
[0041]图2和3是本专利技术的确定基础环的锚固安全性的方法的另一个实施例的风机基础立面图；以及
[0042]图4和5是本专利技术的确定基础环的锚固安全性的方法的另一个实施例的下法兰的不同损伤情况的示意图；
[0043]图6为本专利技术的确定基础环的锚固安全性的方法的另一个实施例的三维有限元模型图。
[0044]附图标记说明
[0045]1—基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定基础环的锚固安全性的方法，用于确定所述基础环与基础之间的锚固安全性，其中，所述基础环与所述基础之间通过下法兰进行锚固，该方法包括：获取所述基础环的锚固情况的相关参数；根据所述相关参数，建立基础和所述基础环之间锚固情况的三维模型；分析所述三维模型，以确定下法兰周边混凝土的安全裕度；根据所述相关参数，计算在多种载荷工况下基础提供给基础环的整体截面锚固的安全裕度；取所述下法兰周边混凝土的安全裕度和所述整体截面锚固的安全裕度中的较小者作为基础环锚固安全裕度；以及根据所述基础环锚固安全裕度，确定所述基础环的锚固安全性。2.根据权利要求1所述的确定基础环的锚固安全性的方法，其特征在于，还进一步根据所述相关参数，确定混凝土密实度、下法兰周边混凝土损伤程度和基础环水平度，进而确定所述基础环的锚固安全性。3.根据权利要求1或2所述的确定基础环的锚固安全性的方法，其特征在于，所述安全裕度为相应抗力与荷载效应的比值；所述下法兰周边混凝土的相应抗力为相应强度等级的混凝土抗拉、抗压强度设计值；所述下法兰周边混凝土的荷载效应为所述下法兰周边混凝土的拉、压应力值；所述整体截面锚固的相应抗力为：根据所述基础的混凝土强度参数、配筋参数、尺寸参数计算得到的所述基础的抗弯、抗剪、抗冲切的抗力；以及所述整体截面锚固的荷载效应为：根据各载荷工况的载荷值计算得到的作用于所述基础的弯矩、剪力、冲切力。4.根据权利要求3所述的确定基础环的锚固安全性的方法，其特征在于，在所述安全裕度不小于1时，确定所述基础环的锚固状态不影响机组运行安全，且符合设计的承载能力；在所述安全裕度处于[0.9,1)的数值区间时，确定基础环锚固可能存在局部缺陷，但不影响机组运行安全；在所述安全裕度处于[0.83,0.9)的数值区间时，确定基础环锚固状态影响机组运行安全；以及在所述安全裕度小于0.83时，确定基础环锚固状态严重影响机组运行安全。5.根据权利要求3所述的确定基础环的锚固安全性的方法，其特征在于，所述混凝土强度参数是通过以下方式而被确定的：根据混凝土不同部位受力情况和表层损伤情况，分批次钻取混凝土芯样，每批次不少于3个芯样；以及以每批次内芯样的强度最小值作为该批次混...

【专利技术属性】
技术研发人员：易桂香，高鹏飞，段威阳，郭永泉，陈浩，韩腾飞，李晓东，席向东，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：