地震激勵嚴重威脅風(fēng)力機正常穩(wěn)定運行,以丹麥科技大學(xué)(DTU)與Vestas公司聯(lián)合研發(fā)的DTU 10 MW風(fēng)力機為研究對象,考慮海床土壤柔性,基于有限元及p-y曲線法,研究風(fēng)力機塔架在3種實測地震激勵作用下的瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)。結(jié)果表明:強震級、長時間的地震激勵對塔架造成嚴重破壞;地震發(fā)生時塔頂位移最大、應(yīng)變能集中于塔基;塔頂振動方向、形變位置、剪切應(yīng)力及應(yīng)變能集中區(qū)域因地震加速度的方向大小而改變。

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圖1DTU10MW風(fēng)力機實體模型(m)Fig．1DTU10MWwindturbinesolidmodel(m)

第9期閆陽天，等:大型近海風(fēng)力機塔架地震動力學(xué)響應(yīng)分析表1風(fēng)力機主要參數(shù)Tab．1Windturbineparameters參數(shù)數(shù)值額定功率/MW10機艙質(zhì)量/kg446036塔架質(zhì)量/kg628442塔架前后一階固有頻率/Hz0．25塔架前后二階固有頻率/Hz1．97塔架高度/....

圖2土－結(jié)構(gòu)耦合模型原理圖Fig．2Schematicdiagramofsoilstructureinteraction

Tab．2Thenaturalfrequencyofthewindturbinetower模態(tài)標準頻率［9］/Hz計算頻率/Hz誤差/%一階前后0．2500．2531．20一階側(cè)向0．2500．2531．20二階前后1．9731．9790．31二階側(cè)向2．2592．3915．84....

圖3土壤p－y曲線Fig．3Soilp－ycurves

熱能動力工程2019年當樁基發(fā)生橫向位移時，土壤因受擠壓形變產(chǎn)生作用于樁基的反作用力，該力與土壤側(cè)向位移的非線性關(guān)系為:p=AputanhkHApu(y)(3)式中:A—不同載荷作用時的經(jīng)驗調(diào)整系數(shù)，周期性載荷作用時A取0．9，靜力學(xué)載荷作用時A=(3．0－0．8H/D);k—地....

圖4地震加速度時域曲線Fig．4Timedomaincurvesforseismicacceleration2瞬態(tài)動力學(xué)分析

時的經(jīng)驗調(diào)整系數(shù)，周期性載荷作用時A取0．9，靜力學(xué)載荷作用時A=(3．0－0．8H/D);k—地基反力系數(shù)，kN/m3;p—土壤反力，kN;y—側(cè)向位移，m。經(jīng)計算土壤p－y曲線數(shù)值如圖3所示。圖3土壤p－y曲線Fig．3Soilp－ycurves1．3地震載荷選用太平洋地震工....

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