塔架作为风轮机组的重要组成部分,在机组运行过程中,承受机舱和叶轮系统的重量,还要吸收机舱的振动,塔架强度和结构稳定性尤为重要。随着风电装机容量不断增加,大兆瓦风力发电机组和海上风机市场需求快速增加,塔架高度和截面尺寸不断增大,钢塔结构阻力小、动力学性能差、运输安装困难、在复杂环境中钢塔易出现腐蚀、维护成本高等问题浮现。钢筋混凝土结构塔架相对于钢结构塔架具有取材容易、运输方便、造价低、刚度大、稳定性好、耐腐蚀和维修费用低等优点,适合偏远地区和恶劣环境。随着风机功率的增加,深入研究钢筋混凝土结构塔架结构特性,为钢筋混凝土结构塔架工程应用奠定基础。论文主要研究内容如下:1)对钢筋混凝土塔架承载能力进行研究。通过塔架的强度分析,得到塔架的应力和塔顶位移,并进行了强度校核;其次通过屈曲分析,结果表明当结构发生屈曲时,塔架会发生坍塌破坏,并且采用非线性屈曲分析更符合实际变形情况。2)对塔架的动力学响应进行研究。结果表明,钢混塔架固有频率不会与激振频率重叠,不会共振,并为研究塔筒参数对动态特性的影响提供依据;3)对塔架稳定性影响因素进行研究。探究塔筒高度、壁厚等对塔筒稳定性的影响,结果表明:为提高塔架结构稳定性,要综合各因素的影响,并为下一步优化设计提供依据;4)对塔架进行优化设计。以塔架承载能力和结构稳定为目标,以塔筒高度、厚度等结构参数为设计变量对塔架进行优化,与优化前对比,结果表明塔架的承载能力和结构稳定性得到显著提高。