热能动力工程

作者：师浩东,闫阳天,岳敏楠,李春,牛凯伦

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院,,上海理工大学 能源与动力工程学院,,上海理工大学 能源与动力工程学院,,上海理工大学 能源与动力工程学院,,上海理工大学 能源与动力工程学院,

关键词：海上风力机;基础冲刷;地震;土-构耦合;多物理场

基金：基金项目：国家自然科学基金（51976131，52006148，52106262）；上海市IV类高峰学科-能源科学与技术-上海非碳基能源转换与利用研究院建设项目资助。

海上单桩风力机因海流冲刷桩基附近会形成冲刷坑,进而降低桩基埋土深度,影响结构稳定性。为研究冲刷及风-浪-地震载荷对大型海上风力机动力学响应的影响,建立考虑土-构耦合效应的单桩支撑结构有限元模型,对风力机进行时域分析。结果表明：冲刷对风力机高阶模态影响更大；仅有风-浪载荷激励时,随冲刷深度增加,风力机塔架和桩基整个时程曲线不断上移,位移显著增加,塔架和桩基主要运动都发生在湍流风来流方向；在风-浪-震载荷联合激励下,塔架和桩基动力学响应有所差异,当冲刷深度较小时,风力机塔架位移逐渐增加,但随着冲刷深度增加,塔架位移反而逐渐减小,而桩基位移随冲刷深度增加一直减小；风力机受风-浪-震载荷作用下各冲刷深度塔架和桩基位移相较于风-浪载荷时都有所增加。

来源：2024年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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