預(yù)應(yīng)力混凝土-鋼組合風(fēng)電塔架結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境不斷惡化和全球化石能源儲(chǔ)量的不斷減少，風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源越來越受到全世界各國(guó)政府和研究機(jī)構(gòu)的重視。目前，隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)的單機(jī)裝機(jī)容量不斷增大，塔架的高度不斷增高，風(fēng)力發(fā)電塔塔架的底部直徑也在不斷增大。然而，在風(fēng)電建設(shè)的過程中，塔段運(yùn)輸困難、經(jīng)濟(jì)性差等問題日益突出。預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架作為一種可以有效的解決這些問題的新型塔架形式。為了使鋼與混凝土兩種材料的特點(diǎn)可以得到充分的發(fā)揮并且降低塔架造價(jià)，對(duì)組合塔架

2、的結(jié)構(gòu)選型和設(shè)計(jì)優(yōu)化及受力分析研究相當(dāng)重要。針對(duì)傳統(tǒng)全鋼制風(fēng)電塔架存在的問題，本論文提出一種預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架的優(yōu)化方案，在利用MATLAB軟件編程對(duì)其進(jìn)行受力性能分析基于粒子群優(yōu)化算法，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架尺寸進(jìn)行優(yōu)化，為我國(guó)風(fēng)電行業(yè)塔架建設(shè)提供參考。本文包括以下主要內(nèi)容:
　　(1)對(duì)各種優(yōu)化算法進(jìn)行詳細(xì)介紹，并對(duì)粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行研究。
　　(2)以某風(fēng)場(chǎng)的2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)四種

3、不同工況下的風(fēng)機(jī)荷載及塔架荷載進(jìn)行計(jì)算并根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范確定其分項(xiàng)系數(shù)。
　　(3)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架進(jìn)行建模，確定了優(yōu)化設(shè)計(jì)中的優(yōu)化變量，說明塔架在優(yōu)化過程中的約束條件，并確定以塔架造價(jià)作為塔架優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)。
　　(4)結(jié)合湖南郴州某風(fēng)場(chǎng)為工程實(shí)例，利用粒子群算法對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土—鋼組合風(fēng)力發(fā)電塔架進(jìn)行優(yōu)化并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)算。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果可以得出優(yōu)化后的塔架沿高度方向上的應(yīng)力變化趨勢(shì)。優(yōu)化結(jié)果表明，粒子群優(yōu)