[实用新型]一种应用于高耸塔架基座和基础环式基础连接的摇摆减震装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于高耸塔架基座和基础环式基础连接的摇摆减震装置，所述摇摆减震装置由锚固在高耸塔架的基座(5)与基础(7)之间的若干变刚度单元构成，所述基础(7)为基础环式基础；所述基础环式基础包括基础环(16)和基础(7)，所述基础环(16)包括基础环底板(17)、基础环顶板(11)和连接所述基础环底板(17)和基础环顶板(11)的基础环壁(12)。本实用新型提供的摇摆减震装置简单高效，结构新颖，安装简单，便于维护，安全可靠，可以有效提高诸如风力发电塔架等高耸塔架的抗震能力。

技术领域

本实用新型涉及一种高耸塔架和基础连接的摇摆减震装置，具体涉及一种应用于高耸塔架基座和基础环式基础连接的摇摆减震装置。

背景技术

风力发电作为清洁的可再生能源，具有显著的社会和环保效益，对于推动我国可再生能源发展有着重要意义，国家支持和鼓励对风电的开发。我国风力资源丰富，据国家气象局统计，我国全国风能密度约为100W/m²，风能资源储量约为1.6x10⁵MW，开发潜力巨大。与此同时，我国也是地震多发的国家。我国青海、山东、东北和东南沿海等许多地区既蕴含着丰富的风能，也面临着较高的地震危险性。如何减轻地震作用对风电机组可能造成的损坏，是在我国相关地区发展风能必须面对的问题。

在风电机组中，风电机组塔架用于连接风电机组机舱和地基基础，承担风力发电机运行时的水平力、竖向力和弯矩。由塔架和基础构成的底部固支悬臂结构体系将风力发电机支撑于60～100m的高空以获取充足稳定的风能。钢结构塔架与钢筋混凝土基础之间通常通过钢制基础环连接。我国现行的《风电场机组地基础设计规定》FD003-2007并未考虑地震作用对风电机组基础结构的影响。然而，风力发电机质量较大且位于高空中，在地震作用下，会在塔架底部的基础锚固部分产生集中的弯矩作用，有可能造成锚固失效，从而导致塔架倾覆。如何通过减震措施对风力发电塔架等类似的高耸塔架进行振动控制，有效降低风塔的动力响应，提高服役性能，延长疲劳寿命，是本实用新型亟需要解决的技术问题。

现有技术中关于高耸塔架基座和基础连接的减震装置诸如中国专利申请CN102102637A，其技术方案是：在拉杆底座4的底部设有减振垫5，所述减振垫5固定在地基6上。所述主杆2的底端设有减振垫5，主杆固定在减振垫5上，减振垫5固定在地基6上。再诸如中国专利CN206600242U，其技术方案是：在钢筋混凝土基座17的下部设置有内置下法兰18，所述钢筋混凝土基座17的上部设置有内置上法兰16，所述立柱12固定在所述内置上法兰16上，并且，所述立柱12与所述内置上法兰16之间设置有金属橡胶减震垫14。

上述专利均直接在塔架基座和基础之间设置减震垫，地震时减震垫的减震效果有限，减震垫也缺乏摇摆机制，无法通过往复摇摆运动相伴随的局部碰撞，耗散地震输入能量，其减小塔架上部结构的地震反应、保证上部结构安全的能力也有限。

值得一提的是，虽然中国专利CN206600242U中还涉及一种连接风力发电机20和立柱12 的减震器，可以满足风力发电机20安装以及运行过程中的减震要求，满足居民楼房上设置风力发电机的要求，该减震器包括上端盖1、下凸台9和蜂窝减震套3，所述上端盖1和所述下凸台9通过螺栓4连接在一起，所述上端盖1和下凸台9之间设置金属橡胶减震垫8，所述上端盖1的下端部设置上法兰盘，所述下凸台9的上部设置有下法兰盘，所述上法兰盘和所述下法兰盘通过所述螺栓4连接在一起，所述螺栓4的上部设置金属压环7，所述螺栓4外还套设有金属橡胶套5，所述金属橡胶套5夹在所述金属压环7和所述上法兰盘之间；该技术方案虽然在螺栓上部和上法兰盘之间设置金属压环7和金属橡胶套5形成的隔振装置，但是该减震方案并非针对地震，而是针对普通振动，也非针对地震中塔架和基础连接的减震，是用以连接风力发电机20和立柱12的，而且该减震方案也无摇摆机制，因为金属压环7和金属橡胶套5形成的隔振装置并非变刚度单元；该减震方案也无法通过往复摇摆运动相伴随的局部碰撞，耗散地震输入能量，地震时该方案减小塔架上部结构的地震反应、保证上部结构安全的能力也有限。

实用新型内容