世界范围内的能源短缺,风能作为一种清洁的可再生能源就显得尤为重要。随着风力发电的单机装机容量的不断增大,导致塔架的高度不断增高,加剧了传统钢制塔架底部直径大、运输困难、经济性差等问题日益突出。钢管混凝土格构式塔架结构可以较好的解决以上问题。钢管混凝土格构式塔架顶部的机舱是圆形底座,这在一定程度上限制了钢管混凝土格构式塔架顶端与机舱连接的形式,所以钢管混凝土格构式塔架与机舱的连接段的结构选型和力学性能研究尤为重要。本文提出了环形钢箱梁连接段和圆筒型连接段两种新型连接段结构方案,基于有限元数值分析软件对其力学性能研究。本文主要研究内容涉及到以下几个方面:以内蒙古白云鄂博地区某2MW水平轴遍桨矩式风电组塔架结构为研究对象,以钢管混凝土格构式塔架结构的结构参数为依据,设计出钢管混凝土格构式塔架顶部和机舱的新型连接段。通过建立钢管混凝土格构式塔架顶部和机舱的新型连接段即环形钢箱梁连接段有限元数值模型,研究影响其力学性能的相关参数,确定起控制作用的主要参数是:环形钢箱梁的高度、腹板厚度和环形钢箱梁的宽度,优化其连接段连接形式。通过研究发现随着环形钢箱梁的高度在440mm-620mm范围内的增加,连接段的最大应力逐渐减小。这是因为随环形钢箱梁的高度的增加,柱肢与环形钢箱梁的焊缝长度就相应增加,改善了连接部位的应力集中。通过建立有钢管混凝土格构式塔架顶部和机舱的新型连接段即圆筒型连接段限元数值模型,找出圆筒型连接段两种构造形式的最优连接构造。研究用最优构造形式连接的圆筒型连接段力学性能的相关参数,圆形钢筒的高度和厚度。连接段随着圆形钢筒高度的增加,连接段上最大应力值降低。这是由于圆形钢筒高度增加,相应的焊缝长度也随之增加,从而改善了连接部位的应力集中现象。连接段上变形也随着圆形钢筒的增高而增大,这是由于圆形钢筒高度增加,导致连接段的刚度降低。