欧阳儒贤，胡良明，向凯，黄昊

（1.郑州大学，河南郑州 450000；2.河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南郑州 450046；3.中国水利水电科学研究院，北京 100038）

0 引言

近年来，我国风力发电行业发展迅速，总装机容量多年来位居世界第一。随着对风机单机功率需求的增大，风机的规模也越来越大，因此对风机安全运行的要求也越来越高。目前，MW级的风机塔架高度已经超过100 m，塔架一般由多段塔筒通过法兰-螺栓相连，并施加一定的螺栓预紧力，以维持其刚度和整体性。在长期的风荷载交变作用下，螺栓会产生松动并损失预紧力，预紧力的降低又会加剧疲劳损伤导致螺栓断裂，引起倒塔事故[1]。目前，检测螺栓的方法大多是通过人工定期检查，但螺栓数量众多且不易检测，因此，需要一种方便观测且有效的指标来判断螺栓工作情况。已有不少学者研究了螺栓损伤对结构的影响。瞿伟廉[2]基于共轭梯度法，将杆截面刚度折减等效为螺栓损伤，建立了等效模型，证明了螺栓松动会引起刚度折减。殷越[3]研究了机匣结构的螺栓联接部分的拉伸刚度与预紧力、内压载荷之间的关系，并通过固有频率来间接表示。邵俊[4]以刚性机匣为模型，研究不同预紧力作用下频率的变化，结果表明预紧力会使模型固有频率增大，且对各阶频率影响程度不同。陈凯[5]经过简化建立了风机弹簧-梁模型，并对其进行了动力分析，发现只有在螺栓大面积松动或断裂时，才会导致塔筒频率明显降低。……