冰激作用下风电塔高强螺栓腐蚀疲劳可靠度分析

作者：谭冬梅; 金超; 瞿伟廉

来源：建筑结构, 2018, 48(S1): 451-455.

DOI：10.19701/j.jzjg.2018.s1.104

• 海冰
• 本构模型
• 高强螺栓
• 腐蚀疲劳
• 可靠度

针对风力机塔筒法兰联接螺栓结构特殊、受力复杂、易于失效等特点,主要对流冰作用下高强螺栓节点的疲劳可靠度进行研究。首先建立Derradji-Aouat海冰本构模型,采用非线性有限元法对塔-冰碰撞过程进行了数值模拟,得到法兰截面的应力时程曲线;然后基于Schmidt-Neuper理论,应用ANSYS建立法兰联结螺栓结构模型,计算得到法兰受载与螺栓应力之间的关系;然后通过插值运算得到外荷载作用下螺栓的应力时程曲线;最后基于Gerberich-Chen公式,对螺栓节点应力进行分析,得到高强螺栓腐蚀疲劳可靠度。计算结果表明:单一冰激作用下,冰厚一定时,随着速度的增加,螺栓的可靠度指标有所下降,下降幅度不大,但冰载的存在对螺栓的可靠度有较大的影响,应与其他荷载共同考虑;螺栓初始裂纹的大小对其疲劳可靠度存在较大的影响。

• 单位
  土木工程与建筑学院; 武汉理工大学