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重力式扩展基础是我国陆上风电应用较广泛的基础形式之一,具有承载性能好、传力简单、对地质适应性强的优点;但是其混凝土用量稍大、后期维护成本偏高;本文针对这两个问题研发了一种扩展式圆形基础,采用预应力锚栓连接上部塔筒,目前对于这种扩展基础结构的研究刚刚开始,本文拟通过理论分析和现场结构试验探究这种基础形式的受力特性和和抗倾覆性能。依据相似理论对原型扩展基础进行1:5的缩尺模型制作,结合风机所受外荷载的特点,基础承受的荷载效应可归纳为竖向力(V)-水平力(H)-力矩(M)的荷载组合,计算1.0V+1.5H+1.5M的最不利荷载组合,提出了双向复合加载体系,并采取理论、数模和试验手段进行了可行性验证。此加载体系能够根据荷载组合值的变化进行任意匹配。同时考虑风机机组在运行中基础的边界条件,制作了与现场相同性质的地基土。试验采用了H-M标准组合的0.1-1.5倍分级加载方式,分级施加与H-M相匹配的水平力,竖向力代表上部结构自重,加载过程中保持不变,试验结果表明:基础底板为承载弯矩最大的区域,底板底部靠近台柱位置在加载至1.3倍荷载值时出现了环向开裂,最终裂缝宽度在正常使用极限状态范围内,其它位置未发生开裂和压碎现象,与有限元模拟结果较为一致;最大受拉钢筋为底板底部径向钢筋,在加载至1.3倍荷载值时拉应力突增,说明混凝土开裂后,由径向钢筋承担了主要内力。基础整体位移在合理范围内,基础平均倾斜率为2.665‰,小于相应轮毂高度的限值;根据测得基底压力的分布规律,得到基础的底部脱开面积比例在16.5%-25%之间,在允许指标内,地基土未发生剪切破坏。试验结果验证了这种基础形式具备良好的承载性能和抗倾覆性,为陆上风机扩展基础设计提供了一定的参考。