風(fēng)力發(fā)電機組基礎(chǔ)作為整個風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)順利運行的基礎(chǔ)保證，除了要承擔(dān)機組上部塔架和發(fā)電結(jié)構(gòu)重量帶來的豎向荷載外，還要承受來自風(fēng)力帶動風(fēng)機葉片轉(zhuǎn)動和地震的動力作用。隨著風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展，大功率風(fēng)機不斷出現(xiàn)，大容量的風(fēng)機需要在更高的位置獲取更大的風(fēng)能，現(xiàn)在風(fēng)機葉片直徑達到800~100m，伴隨葉片直徑的不斷增加，基礎(chǔ)所承受的載荷也越來越大。且隨著全球風(fēng)資源的不斷開發(fā)，現(xiàn)階段風(fēng)電項目建設(shè)的條件越來越艱難，風(fēng)機基礎(chǔ)所處的地質(zhì)條件也更為復(fù)雜，使得風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)計面臨的難度越來越大。
現(xiàn)風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)計多是參考之前的工程實例類似設(shè)計經(jīng)驗，沒有考慮到風(fēng)機基礎(chǔ)的特殊的受力形式。風(fēng)機基礎(chǔ)的特殊性體現(xiàn)在基礎(chǔ)環(huán)和基礎(chǔ)混凝土在受力的過程中由于兩種材料性能差別太大，二者沒有良好的協(xié)同作用。故設(shè)計中弄清基礎(chǔ)環(huán)與混凝土之間的應(yīng)力傳遞和分布規(guī)律，保證基礎(chǔ)各組成部分能夠共同受力協(xié)同工作是風(fēng)機基礎(chǔ)設(shè)計中需要重點考慮的問題。
一、環(huán)式鋼格柵結(jié)構(gòu)
鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施，包括帶法蘭板風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)、外鋼格柵環(huán)、內(nèi)鋼格柵環(huán)，外鋼格柵環(huán)包括外圈豎向鋼格柵條群、外圈橫向鋼格柵板群，外圈橫向鋼格柵板群依次按外環(huán)方向套進外圈豎向鋼格柵條群的預(yù)留矩形孔，并對預(yù)留矩形孔進行焊接封口；內(nèi)鋼格柵環(huán)包括內(nèi)圈豎向鋼格柵條群、內(nèi)圈橫向鋼格柵板群，內(nèi)圈橫向鋼格柵板群依次按內(nèi)環(huán)方向卡進內(nèi)圈豎向鋼格柵條群的預(yù)留矩形孔，并對預(yù)留矩形孔進行焊接封口。
二、優(yōu)勢特點
1、通過鋼格柵環(huán)的多向抗剪性能，大大增加風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)與現(xiàn)澆混凝土的抗滑移性能，使混凝土與基礎(chǔ)環(huán)充分接觸，提升二者粘結(jié)效應(yīng)。
2、以往風(fēng)機事故表明，風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)外壁與基礎(chǔ)接觸部分極易出現(xiàn)松動，產(chǎn)生較大的縫隙，進而使風(fēng)機運行發(fā)生晃動，基礎(chǔ)內(nèi)部容易進水。鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施極大程度提升風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)與基礎(chǔ)接觸部分的組合性能，使二者不易發(fā)生分離，極大改善以往風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)的致命缺陷，具有較高的經(jīng)濟效益和安全保障。
3、鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施，由于鋼格柵環(huán)自身的幾何特點以及鋼格柵環(huán)與基礎(chǔ)環(huán)的穩(wěn)固連接，使風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施整體結(jié)構(gòu)不易變形。并且，由風(fēng)電塔架塔身、風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)以及地基基礎(chǔ)組成的風(fēng)電塔結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)形式穩(wěn)定、力學(xué)性能好、防災(zāi)能力強、使用年限高等優(yōu)點。
4、該種鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施，由于鋼格柵環(huán)的存在，極大加強基礎(chǔ)環(huán)與地基基礎(chǔ)現(xiàn)澆混凝土的組合效應(yīng)，無需在基礎(chǔ)環(huán)上打孔和布置穿孔鋼筋，很大程度上縮短了工期，節(jié)約了成本，并具有施工簡單、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。
5、鋼格柵環(huán)的組成形式有全鋼格柵板式、鋼格柵板-實心鋼柱式、鋼格柵板-鋼管式及鋼格柵板-扭絞方鋼式等，鋼格柵的材料和尺寸易調(diào)整，因此，可根據(jù)不同截面形式和尺寸的風(fēng)力發(fā)電塔來調(diào)整不同形式的鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施，設(shè)計時方便快捷、易協(xié)調(diào)。
6、該種鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施，高強度，輕結(jié)構(gòu)，且防腐能力強，防爆性好，抗震性能高。更易應(yīng)用于風(fēng)資源豐富但環(huán)境惡劣、地震等災(zāi)害多發(fā)的中國華北、西北、西南等地區(qū)。
鋼格柵環(huán)式風(fēng)電塔架基礎(chǔ)環(huán)設(shè)施的材料需與風(fēng)力發(fā)電機塔架材料一致，材料強度等級不低于Q390；外鋼格柵環(huán)的材料強度等級可略低于帶法蘭板風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)，但其材料強度等級不得低于Q345；內(nèi)鋼格柵環(huán)的材料強度等級可略低于帶法蘭板風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)，但其材料強度等級不得低于Q345。外鋼格柵環(huán)的表面需進行噴漆處理及噴砂處理，可以額外進行熱鍍鋅處理或冷鍍鋅處理；內(nèi)鋼格柵環(huán)的表面需進行噴漆處理及噴砂處理，可以額外進行熱鍍鋅處理或冷鍍鋅處理。
