透射边界-地基-风电结构地震响应与破坏模式

【摘要】：近海风力发电结构是由无限域地基、基础及上部结构组成的体系,有限域透射人工边界和地震动输入模式直接影响结构体系的动力响应。首先,建立透射人工边界-地基-基础-塔筒结构和固定边界-地基-基础-塔筒结构的有限元模型;然后,简要澄清了透射边界地震动输入之所以采用外力而不采取地震动物理量(加速度、速度和位移)的原因所在;最后,对给出的3种作用模式:(1)固定边界地震动输入,(2)只考虑外源输入波作用,(3)同时考虑外源输入波和内源振动的散射波作用,分别进行计算分析和比较。通过数值计算并结合理论分析,(1)澄清了对透射边界采用外力进行地震激励输入的方法的原因,这种输入方法合理可靠,符合实际情况;(2)在地震波等效荷载的生成中,针对圆形横截面地基提出了一种阻尼力、刚度力的便捷性生成方法,大大减小了工作量;(3)从自身振动特点及阻尼设置角度,解释了地震作用下采用透射边界比采用固定边界时风电结构响应减小的原因;(4)指出了地震作用下透射边界地基模型在结构动力响应与倒塌计算中内源振动反射的不容忽视性。 【作者单位】： 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室;天津大学建筑工程学院;中国海洋大学工程学院;
【关键词】： 近海风力发电结构 透射边界 散射力 破坏模式
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)(No.2012AA051702) 国家国际科技合作专项资助(No.2012DFA70490) 国家创新研究群体科学基金资助项目(No.51021004)
【分类号】：TU435;TM315
【正文快照】： 1引言近海风力发电结构在我国沿海地区已大规模建设,这些近海风电场有相当大一部分是建立在环太平洋地震带上。地震作用下近海风力发电结构的响应及安全受到越来越多的重视,近海风机结构地震动响应有限元分析已引起越来越多的关注[1-2]。结构地震响应计算问题中,地震波动输入

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