不同桩-土耦合效应对风浪联合作用下风力机动力学响应及结构损伤影响分析

作     者：李志昊 岳敏楠 李春 闫阳天 LI Zhi-hao;YUE Min-nan;LI Chun;YAN Yang-tian

作者机构：上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 

出 版 物：《热能动力工程》 (Journal of Engineering for Thermal Energy and Power)

年 卷 期：2022年第37卷第7期

页      面：164-170页

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金(51976131,51676131,52006148) 上海市“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目(19060502200) 

主　　题：海上风力机 桩-土耦合效应 结构损伤 

摘      要：以近海DTU 10 MW大型单桩式风力机为研究对象,利用Kaimal风谱模型与P-M谱分别建立湍流风场并定义波浪分布,基于绕射理论计算波浪载荷。选用东海某风电场土壤参数建立桩-土耦合效应模型,对比分析风浪载荷下基于不同桩-土耦合效应的风力机动力学响应、疲劳寿命及稳定性。结果表明:桩-土耦合效应对风浪载荷下风力机动力学响应起阻尼作用,将大幅降低其动力学响应,在抗风浪研究中,桩-土耦合效应不可忽略,否则将过度估计动力学响应;基于线性桩-土耦合效应与非线性桩-土耦合效应的风力机动力学响应、疲劳损伤及1阶屈曲因子相差较小,而较之于非线性桩-土耦合效应,风浪联合作用下多土层桩-土耦合效应风力机动力学响应略剧烈,疲劳寿命及1阶屈曲因子略小。