台风作用下大型风电结构破坏模式研究
本文选题:风电结构 切入点:台风 出处:《振动与冲击》2014年14期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对沿海风电场及风电结构数量快速增长、结构频遭台风破坏问题,采用不随高度变化的台风脉动风功率谱,基于线性滤波法与竖向相关性简化表达式模拟沿海某风电场台风风场模型,并通过功率谱密度函数验证其准确性。建立风电结构-桩基础耦合有限元模型,计算风电结构在上、下限台风风速条件下动力响应时程,分析极端风况下风电主体结构可能破坏模式。结果表明,塔筒屈服区域集中在塔筒底端约4 m高度范围内,呈锥形分布。塔筒底端与基础预埋环连接处最不利。在上限台风风速条件下,塔顶水平位移超出容许值。两种风速条件下,最不利单桩轴力均未超出限值。该方法可为研究风电结构在极限风况下非线性倒塌奠定重要基础。
[Abstract]:In view of the problem that the number of coastal wind farms and wind power structures increases rapidly and the structures are frequently destroyed by typhoons, the fluctuating wind power spectrum of typhoons is adopted, which does not vary with the height of wind farms. Based on the linear filtering method and the simplified expression of vertical correlation, the wind field model of typhoon in a coastal wind farm is simulated, and the accuracy of the model is verified by power spectrum density function. The coupled finite element model of wind power structure and pile foundation is established, and the wind power structure is calculated on the top. Under the lower limit of typhoon wind speed, the dynamic response time history is analyzed, and the possible failure mode of wind power main structure under extreme wind conditions is analyzed. The results show that the yield region of tower and tube is concentrated in the height range of about 4 m at the bottom end of tower and tube. Conical distribution. The connection between the bottom end of the tower tube and the foundation embedded ring is most unfavorable. Under the upper limit typhoon wind speed, the horizontal displacement of the tower top exceeds the allowable value. The axial force of the most unfavorable single pile does not exceed the limit value. This method can lay an important foundation for the study of nonlinear collapse of wind power structures under extreme wind conditions.
【作者单位】: 宁波大学建筑工程与环境学院;
【基金】:国家自然科学基金(51308307) 浙江省自然科学基金(LQ13E080008) 宁波大学科研项目(XYL14010)资助
【分类号】:TU312.1
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,本文编号:1643774
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