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塔架是风电机组的重要承重部件,管式塔架底部是承受载荷最大的位置,近年来风电机组倒塌事故频发,严重威胁了风电机组整机运行的安全性,使得对塔架底部结构的分析备受关注。风电机组不断向大功率化方向发展,使得塔架底部结构的载荷也逐渐的增大,对结构的安全性提出了很高的要求。在设计初级阶段对塔架底部结构的分析,对其结构的优化设计和保证风电机组运行安全性具有重要意义。本文从引起风电机组倒塌事故的管式塔架底部基础结构失效问题出发,基于GL规范对风电机组零部件安全性的验证要求,对塔架基础结构中可能发生的失效结构或零部件,进行了系统的分析验证与研究。论文的主要内容有以下几点:①计算了塔架底部结构在各种极限工况下的极限载荷,在极限工况下分析了塔架基础结构的静强度、塔架底部结构的稳定性以及在风电机组设计寿命内分析了结构的疲劳寿命。在对塔架底部结构进行稳定性分析时考虑了门洞开口的影响,在对结构的疲劳寿命分析时,确定了结构的S N曲线及其影响因素。②对门框焊缝连接结构采用热点应力法进行了疲劳寿命分析。考虑了对焊接结构疲劳强度的影响因素修正了S N曲线,采用有限元法的表面线性外推方法获得结构的热点应力。③对基础结构中的环形法兰连接结构进行了分析,基于Petersen理论的三种失效模式,分析了法兰连接结构的承载能力,研究了法兰几何尺寸对法兰连接的承载能力的影响。④采用三种计算模型计算了连接螺栓工作应力与结构外载荷之间的关系,分析比较了三种计算模型的优缺点,其中M.Seidel曲线模型考虑了法兰连接结构的偏心加持与偏心加载对连接螺栓工作应力的影响,计算了引起连接螺栓寿命的拉伸应力和弯矩应力,在一定条件下,可以作为计算连接螺栓工作应力与结构外载荷之间的关系的最合理模型。⑤分析了连接螺栓的疲劳寿命。对连接螺栓S N曲线的确定以及疲劳强度的影响因素做了详细的分析,连接螺栓疲劳寿命的分析不仅验证了计算模型的优缺点,还为法兰连接结构中连接螺栓的疲劳寿命分析提供了一种有效可行的方法。