考虑土-结构相互作用的大型风电结构地震响应分析
李万润1,2,3 吴王浩1 范科友1 杜永峰1,2,3
1. 兰州理工大学防震减灾研究所，甘肃兰州 730050；2. 兰州理工大学甘肃省土木工程减震隔震国际科技合作基地，甘肃兰州 730050；
Seismic response analysis of large wind turbine considering soil-structure interaction
Li Wanrun1,2,3 Wu Wanghao1 Fan Keyou1 Du Yongfeng1,2,3
1. Institution of Earthquake Protection and Disaster Mitigation, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China;
摘要 为研究地震易发区土-结构相互作用(SSI效应)对大型风电结构地震响应的影响程度，该文以某2.5MW大型风电结构为对象，首先建立其“叶片-机舱-塔架-基础-土体”耦合的精细化整体有限元模型，并基于场地土特性设置土体参数。其次，利用PEER数据库选取四种不同类型地震动，在考虑土体非线性特征的基础上，通过EERA程序得到实际土层底部的地震动加速度时程序列。最后，以风电结构塔顶位移、塔身应力、加速度及塔底内力响应为地震响应的分析指标。结果表明：远场地震动作用下大型风电结构动力响应较近场地震动作用下更大；考虑SSI效应会降低风电结构的自振频率，使塔顶相对位移时程出现不平稳现象，并更易激发结构高阶振型；在高频成分显著的近场非脉冲型地震动作用下，考虑SSI效应前后风电结构塔身最大应力以及塔底最大剪力与弯矩差异较大。在以后大型风电结构的设计中应更加细致地考虑SSI效应的影响，尤其是在高频地震作用下。
关键词 ：
风电结构 ,
SSI效应 ,
地震类型 ,
地震响应 ,
高阶振型
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