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进入二十一世纪,人类发展所面临的环境与能源问题变得越发突出,而风能是目前具备开发价值的清洁能源中最重要的可再生能源之一。在各种类型的风电塔架中,预制装配式塔架由于其独特的优点而得到越来越广泛的应用。在国家大力发展新型能源的政策背景下,未来国内将会有大量的风电塔架投入建设。然而目前我国的风电塔架主要采用钢制塔筒式结构体系,装配式塔架的应用相对较少,对其可靠性的研究也还不够充分。针对目前装配式塔架的研究现状,本文以某型号的装配式塔架为例,对塔架整体及钢结构与混凝土连接段的力学性能和可靠性能进行了研究,主要包括以下几点:1、应用BIM技术建立预制装配式风电塔架的精细化模型,并提出风电塔架BIM精细化模型在结构深化设计和构件加工详图出具等方面的具体应用点。2、基于风电塔架精细化模型,应用大型有限元软件ANSYS对其进行力学性能分析,包括外部荷载作用下的塔架变形和各构件应力、塔架模态和上部钢筒的稳定性。并得出上部钢塔筒壁厚变化以及下部混凝土塔筒预应力束松弛对塔架结构变形和各构件应力的影响规律。3、应用ANSYS的PDS模块,采用响应面法结合蒙特卡罗法的分析方法对风电塔架整体结构的可靠性进行了研究,得出各输入变量对输出变量的线性相关系数。以塔架顶部位移和各构件最大应力不超过规范限值为控制条件,得出塔架整体变形控制和承载能力控制的可靠指标,并研究了限值改变时可靠指标的变化规律。再模拟下部混凝土塔筒中的预应力筋松弛,得出不同预应力水平下塔架的可靠指标及各输入变量灵敏度的变化规律。基于研究结果拟合线性方程为实际工程的可靠指标计算提供指导。4、针对装配式塔架的关键部位,即钢塔筒与混凝土塔筒的连接段进行了专项精细化建模,利用大型有限元软件ANSYS计算了连接段结构在等效荷载作用下的应力分布和结构变形。基于ANSYS软件中的PDS模块对连接段结构的可靠性进行了研究,得出各输入变量对于连接段结构变形的线性相关系数。并以钢塔筒法兰板在荷载作用下所产生的脱开间隙为控制条件,得出不同间隙限值下连接段结构的可靠指标。