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筒型基础近海风电系统地震动力响应分析

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目前，近海风力发电在新能源领域备受关注，抗震分析是近海风机结构设计过程中的重要环节，利用有限元方法对近海风机结构进行地震动力分析是复杂的动态过程，涉及到诸多因素，截至目前有关近海风机地震动力响应的研究很少，因此，针对近海风机动力计算探索出一套有效的计算方法是十分必要的。
　　 本文以某一筒型基础近海风电工程为依托，在地震动作用下，将筒型基础风机结构和地基作为一个系统进行动力响应分析。构建“桨叶-机舱-塔架-筒型基础-土体”有限元-无限元耦合分析模型，用无限元模拟地基的无限性，并消除波在边界上的反射效应，利用接触单元模拟SSI效应(土-结构的相互作用)；在动力计算前先进行了静力计算，并将静力计算结束时的地基围压场作为动力计算的初始条件；为了解风机结构的动力特性，进行了风机结构的模态分析，并总结了SSI效应对风机结构振动特性的影响；在地震动、风荷载和波浪荷载的共同作用下，土体的应力应变关系采用能够反映其动力特性的等效线性模型，应用时域分析法对筒型基础近海风电系统有限元模型进行了动力计算，对加速度、位移、应力、内力和接触力等要素的动力响应展开了分析讨论；最后，应用抗液化剪应力法对地基的瞬时液化作出了判别。
　　 将筒型基础近海风机结构和地基作为一个整体进行地震动力分析，计算结果更符合实际，针对土体动本构关系和SSI效应的模拟等问题提出了相应的解决办法，探索出了一套进行近海风电地震动力响应分析的有效方法，为近海风力发电的抗震设计和相关动力计算提供了参考。

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