大型近海风力机塔架地震动力学响应分析

发布时间：2025-07-06 23:56

　　 地震激励严重威胁风力机正常稳定运行,以丹麦科技大学(DTU)与Vestas公司联合研发的DTU 10 MW风力机为研究对象,考虑海床土壤柔性,基于有限元及p-y曲线法,研究风力机塔架在3种实测地震激励作用下的瞬态动力学响应。结果表明:强震级、长时间的地震激励对塔架造成严重破坏;地震发生时塔顶位移最大、应变能集中于塔基;塔顶振动方向、形变位置、剪切应力及应变能集中区域因地震加速度的方向大小而改变。

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图1DTU10MW风力机实体模型(m)Fig．1DTU10MWwindturbinesolidmodel(m)

第9期闫阳天，等:大型近海风力机塔架地震动力学响应分析表1风力机主要参数Tab．1Windturbineparameters参数数值额定功率/MW10机舱质量/kg446036塔架质量/kg628442塔架前后一阶固有频率/Hz0．25塔架前后二阶固有频率/Hz1．97塔架高度/....

图2土－结构耦合模型原理图Fig．2Schematicdiagramofsoilstructureinteraction

Tab．2Thenaturalfrequencyofthewindturbinetower模态标准频率［9］/Hz计算频率/Hz误差/%一阶前后0．2500．2531．20一阶侧向0．2500．2531．20二阶前后1．9731．9790．31二阶侧向2．2592．3915．84....

图3土壤p－y曲线Fig．3Soilp－ycurves

热能动力工程2019年当桩基发生横向位移时，土壤因受挤压形变产生作用于桩基的反作用力，该力与土壤侧向位移的非线性关系为:p=AputanhkHApu(y)(3)式中:A—不同载荷作用时的经验调整系数，周期性载荷作用时A取0．9，静力学载荷作用时A=(3．0－0．8H/D);k—地....

图4地震加速度时域曲线Fig．4Timedomaincurvesforseismicacceleration2瞬态动力学分析

时的经验调整系数，周期性载荷作用时A取0．9，静力学载荷作用时A=(3．0－0．8H/D);k—地基反力系数，kN/m3;p—土壤反力，kN;y—侧向位移，m。经计算土壤p－y曲线数值如图3所示。图3土壤p－y曲线Fig．3Soilp－ycurves1．3地震载荷选用太平洋地震工....

本文编号：4056171