[发明专利]适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法

说明书

本发明公开了适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法，包括设置在塔筒上的多个检测点；多个所述检测点中包括塔身应变计测点、锚索计测点、水准仪测点和水平仪测点；检测时，塔身应变计测点、锚索计测点、水准仪测点和水平仪测点分别用于反映钢绞线的拉力水平、塔座的沉降和倾斜、塔身不同高度处的应变水平以及塔身不同高度在径向和切向的转角。本发明通过多个测点的布置，得到塔筒的基频、内力水平、变形情况等，当上述变量出现异常时，监测系统发出预警，从而实现对塔筒的健康监测。

技术领域

本发明涉及风电塔筒检测技术领域，特别涉及适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法。

背景技术

随着风能技术的成熟，风电项目逐渐向低风速、更高轮毂高度发展，高风塔对支撑结构的强度和刚度提出了更高的要求。砼钢混合塔筒是预制混凝土塔和体外预应力技术相结合的产物，由预制预应力混凝土筒段和顶部钢筒转接段组成，相比于传统塔筒，在运输、施工和结构效率的综合指标上有更大优势。

砼钢混合塔筒采用装配形式，通过工厂预制塔筒管节，现场逐节拼装，最后通过预应力锚索张拉锚固等方式构成整个风机塔筒结构。筒节之间无钢筋直接连接，依靠钢绞线预紧力压紧，与传统风机塔筒受力机理有明显差异。目前国内外对装配式体外预应力砼钢混合塔筒的研究尚处于探索阶段，对塔筒进行健康监测对于混合塔筒的运行和维护具有重要的意义。

因此，如何实现对塔筒的健康监测成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法，实现的目的是通过多个测点的布置，得到塔筒的基频、内力水平、变形情况等，当上述变量出现异常时，监测系统发出预警，从而实现对塔筒的健康监测。

为实现上述目的，本发明公开了适用于装配式砼钢混合塔筒的监测方法，包括设置在塔筒上的多个检测点；多个所述检测点中包括多个塔身应变计测点、多个锚索计测点、多个水准仪测点和两个水平仪测点；

每一所述锚索计测点均采用智能弦式锚索计对预应力钢绞线拉力进行测量，均安装在锚垫板和锚具中间，布置在所述塔筒外侧壁的迎主风向、背主风向以及垂直于主风向的两侧；

多个所述塔身应变计测点分别布置在所述塔筒外侧壁的5m、40m、72m和128m共计4个高度上；

所述塔筒外侧壁每个高度的多个所述塔身应变计测点均以主风向为轴线两两对称布置；

多个所述水准仪测点均布置在所述塔筒外侧壁的5m的高度上，分别布置在迎主风向、背主风向以及垂直于主风向的两侧；

所有设置在所述水准仪测点的水准仪均通过连通水管连接成一个系统，以获得每两个所述水准仪测点之间的先对沉降；

两个所述水平仪测点分别设置在所述塔筒的塔座以及塔筒轮毂高度处的迎主风向；

检测流程如下：

步骤1、通过读取所有所述塔身应变计测点的数值，得到所有的所述塔身应变计测点的应变时程曲线，对所述塔筒的应变水平监控；

步骤2、根据每一所述塔身应变计测点的所述应变时程曲线，得到每一所述塔身应变计测点的频域变化曲线，从而识别出所述塔身的基频；

所述塔身的基频是否在叶片旋转频率至叶片通过频率之间；

当所述塔身的基频超出叶片旋转频率至叶片通过频率之间之间时，表示所述塔身出现了损伤；

步骤3、根据本构关系，通过每一所述塔身应变计测点的所述应变时程曲线得到所述塔筒的应力，然后基于平截面假定，得到塔筒内力，当所述塔筒内力超过设计值时，对塔筒进行预警；