【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机塔筒的，尤其是指一种钢板-混凝土组合塔筒及其施工方法。
技术介绍
1、风力发电机所用塔筒结构主要承担弯矩和扭矩作用，目前陆上风力发电机所用塔筒形式主要有钢塔筒、混凝土塔筒、钢板-混凝土组合塔筒、桁架式塔筒等。相比钢塔筒，钢板-混凝土组合塔筒具有大刚度、经济节约等优点；相比混凝土塔筒，钢板-混凝土组合塔筒具有施工便捷、材料利用充分等优点。但目前已有的钢板-混凝土组合塔筒，未有效针对塔筒受力特点对内部构造进行受力优化。如何针对塔筒受力特点对内部构造，进一步提升塔筒受力性能和材料利用率，降低成本，推动平价风电的发展，是现在研发的重点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种钢板-混凝土组合塔筒，针对塔筒受力特点对其内部进行改进，通过斜向加劲肋、环向加劲肋和包裹在内部的混凝土形成稳定的“三角形”受力桁架，能够有效提升塔筒受力性能和材料利用率，降低成本，推动平价风电的进一步落地。
2、本专利技术的另一目的在于提供一种钢板-混凝土组合塔筒的施工方法。
3、本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
4、一种钢板-混凝土组合塔筒，包括钢结构主体以及浇筑于钢结构主体内部的混凝土，所述钢结构主体包括由上至下依次连接的多层环状钢结构塔段，所述环状钢结构塔段包括沿周向依次拼接的多个片状预制件，每个片状预制件包括同心设置的内侧钢板和外侧钢板，所述内侧钢板的外壁上设置有内侧斜向加劲肋，所述外侧钢板的内壁上并与内侧斜向加劲肋相
5、进一步，所述内侧钢板的外壁上等间距设置有多个内侧纵向加劲肋。
6、进一步，每个内侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个内侧局部纵向加劲肋组成。
7、进一步，所述外侧钢板的内壁上等间距设置有多个外侧纵向加劲肋。
8、进一步，每个外侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个外侧局部纵向加劲肋组成。
9、进一步，所述内侧斜向加劲肋和外侧斜向加劲肋均呈人字状，且所述内侧斜向加劲肋和外侧斜向加劲肋分别有两个。
10、进一步，相邻两层环状钢结构塔段沿周向交错设置。
11、本专利技术的另一目的通过下述技术方案实现：
12、一种钢板-混凝土组合塔筒的施工方法，包括，
13、s1、在内侧钢板的外壁上焊接呈人字状的内侧斜向加劲肋，并在其外壁的上、下两端的边缘处分别焊接内侧环向加劲肋；在外侧钢板的内壁上与内侧斜向加劲肋相对应的位置处焊接呈人字状的外侧斜向加劲肋，并在其内壁上并与内侧环向加劲肋相对应的位置处焊接外侧环向加劲肋；
14、s2、采用钢筋或钢板将外侧钢板和内侧钢板焊接连接在一起，完成多个片状预制件的制作；
15、s3、沿周向依次拼接多个片状预制件，相邻两个片状预制件的两个外侧钢板对应焊接，两个内侧钢板对应焊接，完成多个单层环状钢结构塔段的制作；
16、s4、将多个单层环状钢结构塔段由上至下逐层旋转预设角度，并将上下相邻两层环状钢结构塔段的两个外侧钢板对应焊接，两个内侧钢板对应焊接，完成钢结构主体的制作；
17、s5、将钢结构主体作为混凝土浇筑模板，在外侧钢板和内侧钢板之间浇筑混凝土，完成钢板-混凝土组合塔筒的制作。
18、进一步，所述混凝土采用高强度混凝土或超高性能混凝土。
19、进一步，在步骤s1中，在内侧钢板的外壁上等间距焊接多个内侧纵向加劲肋，每个内侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个内侧局部纵向加劲肋组成，在外侧钢板的内壁上等间距焊接多个外侧纵向加劲肋，每个外侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个外侧局部纵向加劲肋组成。
20、本专利技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
21、1、本专利技术通过沿周向依次拼接的多个片状预制件的环向加劲肋共同形成环形结构，并与相邻环状钢结构塔段的环向结构、内侧钢板、外侧钢板以及内部混凝土共同形成环形钢管混凝土结构，可有效弥补各层塔段间焊缝薄弱的负面影响；通过斜向加劲肋、内侧钢板、外侧钢板以及内部混凝土共同形成斜向钢管混凝土结构，作为竖向、扭转方向主要受力构件，可有效增强塔筒的抗弯、抗扭性能；通过环形钢管混凝土结构与斜向钢管混凝土结构共同形成“三角形”钢管混凝土受力桁架，斜向钢管混凝土结构能够将主要荷载传递至相交节点，并传递至环形钢管混凝土结构，进而由环形钢管混凝土结构进一步将主要荷载传递至下层斜向钢管混凝土结构，优化塔筒受力路径，提升塔筒的受力性能。
22、2、本专利技术通过混凝土包裹约束斜向加劲肋、环向加劲肋和纵向加劲肋，由加劲肋对内、外侧钢板提供线约束，可提高内、外侧钢板的局部屈曲性能，增强内、外侧钢板的受力强度。
23、3、本专利技术通过斜向加劲肋、环向加劲肋的设置，在承载力下降阶段，混凝土处于较高的三向约束状态，根据钢管混凝土理论，混凝土的抗压强度和延性都能获得提高。
24、4、本专利技术的钢结构主体可作为混凝土浇筑的模板，相比传统混凝土型式塔筒，具有免模板的优势，降低成本；此外，由于充分利用钢材和混凝土强度，同承载力的情况下，本专利技术相比传统混凝土型式塔筒的自重更轻，进一步降低基础的造价，推动风电平价化。
25、5、本专利技术相比传统钢塔型式具备良好的防火性能。同时内、外侧钢板之间浇筑有混凝土，塔筒刚度较纯钢塔大。另外由于混凝土的成本较低，同承载力的情况下，也可有效降低塔筒的造价。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：包括钢结构主体以及浇筑于钢结构主体内部的混凝土，所述钢结构主体包括由上至下依次连接的多层环状钢结构塔段，所述环状钢结构塔段包括沿周向依次拼接的多个片状预制件，每个片状预制件包括同心设置的内侧钢板和外侧钢板，所述内侧钢板的外壁上设置有内侧斜向加劲肋，所述外侧钢板的内壁上并与内侧斜向加劲肋相对应的位置处设置有外侧斜向加劲肋，所述内侧钢板的外壁的上、下两端的边缘处分别设置有内侧环向加劲肋，所述外侧钢板的内壁上并与内侧环向加劲肋相对应的位置处设置有外侧环向加劲肋，通过内侧斜向加劲肋、外侧斜向加劲肋、内侧环向加劲肋、外侧环向加劲肋以及包裹在所有加劲肋之间的混凝土形成稳定的“三角形”受力桁架，从而提升塔筒的受力性能。
2.根据权利要求1所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：所述内侧钢板的外壁上等间距设置有多个内侧纵向加劲肋。
3.根据权利要求2所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：每个内侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个内侧局部纵向加劲肋组成。
4.根据权利要求1所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：所述外
5.根据权利要求4所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：每个外侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个外侧局部纵向加劲肋组成。
6.根据权利要求1所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：所述内侧斜向加劲肋和外侧斜向加劲肋均呈人字状，且所述内侧斜向加劲肋和外侧斜向加劲肋分别有两个。
7.根据权利要求1所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：相邻两层环状钢结构塔段沿周向交错设置。
8.一种权利要求1至7任一项所述的钢板-混凝土组合塔筒的施工方法，其特征在于，包括，
9.根据权利要求8所述的钢板-混凝土组合塔筒的施工方法，其特征在于，所述混凝土采用高强度混凝土或超高性能混凝土。
10.根据权利要求8所述的钢板-混凝土组合塔筒的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，在内侧钢板的外壁上等间距焊接多个内侧纵向加劲肋，每个内侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个内侧局部纵向加劲肋组成，在外侧钢板的内壁上等间距焊接多个外侧纵向加劲肋，每个外侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个外侧局部纵向加劲肋组成。
...【技术特征摘要】
1.一种钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：包括钢结构主体以及浇筑于钢结构主体内部的混凝土，所述钢结构主体包括由上至下依次连接的多层环状钢结构塔段，所述环状钢结构塔段包括沿周向依次拼接的多个片状预制件，每个片状预制件包括同心设置的内侧钢板和外侧钢板，所述内侧钢板的外壁上设置有内侧斜向加劲肋，所述外侧钢板的内壁上并与内侧斜向加劲肋相对应的位置处设置有外侧斜向加劲肋，所述内侧钢板的外壁的上、下两端的边缘处分别设置有内侧环向加劲肋，所述外侧钢板的内壁上并与内侧环向加劲肋相对应的位置处设置有外侧环向加劲肋，通过内侧斜向加劲肋、外侧斜向加劲肋、内侧环向加劲肋、外侧环向加劲肋以及包裹在所有加劲肋之间的混凝土形成稳定的“三角形”受力桁架，从而提升塔筒的受力性能。
2.根据权利要求1所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：所述内侧钢板的外壁上等间距设置有多个内侧纵向加劲肋。
3.根据权利要求2所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：每个内侧纵向加劲肋由沿纵向等间距设置的多个内侧局部纵向加劲肋组成。
4.根据权利要求1所述的钢板-混凝土组合塔筒，其特征在于：所述外侧钢板的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑嘉豪，付建斌，白斌，王金荣，孟凡来，靳东卫，张瑞，赵瑞，刘丹，戚晓楠，牛丙坤，张无际，许才武，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。