近场地震作用下近海单桩风机动力响应分析

作     者：徐亚洲 段静 XU Yazhou;DUAN Jing

作者机构：西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第23期

页      面：222-229,240页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0708[理学-地球物理学] 0837[工学-安全科学与工程] 0813[工学-建筑学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51578444) 陕西省教育厅重点科学研究计划项目(20JY032)。 

主　　题：近海风机 地震分析模块 土-结相互作用(SSI) 近场地震动 结构动力响应 

摘      要：基于FAST v7开发地震分析和土-结相互作用(soil structure interaction, SSI)模块,形成气动-水动-地震-伺服-土结耦合仿真平台FAST-S,并采用Seismic和ABAQUS验证地震分析模块的计算精度和可靠性。通过扩展的FAST-S平台,建立考虑SSI效应的5 MW近海单桩风机模型,分析风、波浪和地震之间的耦合效应以及研究近场地震动速度脉冲对停机和运行状态下风机支撑结构动力响应的影响。结果表明:地震加剧了塔顶振动,风浪荷载对减轻地震诱发的塔顶振动有一定作用;气动载荷、水动载荷和地震载荷之间存在非线性耦合关系,计算时应充分考虑风-浪-地震耦合效应;近场地震速度脉冲会增大停机和运行状态下风机的塔顶位移、塔顶加速度和泥线处弯矩,结构设计时应注意脉冲型地震动对结构产生的不利影响,特别是停机状态下风机的结构安全。