摘要

预应力锚栓式风力发电塔基础的灌浆层经常出现开裂掉角现象,断面整齐光滑。采用FRANC-2D建立灌浆层部位的线弹性断裂力学模型,分析裂缝发展路径及断裂强度因子的变化情况。模拟结果显示:裂缝由灌浆层和钢板的交界处产生,开始沿着水平方向向外缘发展,随后沿着45°向下开展直至开裂至灌浆层边缘;I型断裂强度因子在裂缝开展过程中先减小后增大再减小,且在裂缝开展至0.2倍总长附近达到局部最小值,此点可用于评估灌浆层的断裂承载力。不同灌浆层厚度和外伸宽度的参数化分析结果显示:厚度增大后,裂缝较易开展;宽度增大后,裂缝较难开展,且宽度影响更大。基于参数化分析及量纲分析,提出灌浆层断裂承载力的计算公式和可供工程参考的设计建议,并结合工程算例的线弹性断裂力学和疲劳断裂分析,验证了公式的有效性和适用性。

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