海上風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)全壽命期力學(xué)性能分析.pdf

1、本文以某海上風(fēng)電特許權(quán)項(xiàng)目為依托，通過數(shù)值模擬分析，對海上三樁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行全壽命期力學(xué)特性研究。
　　首先對海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行各特定階段的在位分析，包括靜力分析、模態(tài)分析和地震分析。該過程分為四個階段，分別是服役初始階段、服役10年階段、服役20年階段和服役30年階段。分析過程中均采用p-y曲線法模擬土彈簧來考慮樁土相互作用效應(yīng)，同時(shí)還要參考相關(guān)理論和規(guī)范考慮不同階段沖刷和腐蝕因素的影響。
　　靜力分析部分，對海

2、上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)各個服役階段進(jìn)行了極限狀態(tài)工況和正常運(yùn)行工況下的變形計(jì)算分析，應(yīng)力計(jì)算分析以及樁基軸向承載力計(jì)算分析，然后參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核，分析其安全儲備。
　　模態(tài)分析部分，通過對上部風(fēng)機(jī)簡化處理，利用ANSYS建立海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)整機(jī)模型，分析結(jié)構(gòu)的模態(tài)特征，得到其自振頻率和振型。計(jì)算結(jié)果顯示，海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)在服役期各個階段的一階自振頻率均在風(fēng)機(jī)廠商提供的合理范圍之內(nèi)，避免了共振破壞。
　　地震分析在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上利用地震

3、譜進(jìn)行譜分析，該部分僅考慮多遇地震與設(shè)計(jì)高水位情況下相應(yīng)的波流荷載共同作用，計(jì)算得到各個服役階段風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)在地震工況下的變形和應(yīng)力。結(jié)果表明，地震工況下，風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力值比較小，均在要求范圍之內(nèi)，表明該風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)在地震作用下，足夠安全可靠，不會地震破壞。
　　然后，利用ANSYS-OFFSHORE-ASAS軟件，對比分析了不同環(huán)境因素對海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的影響，包括循環(huán)荷載與靜荷載作用效應(yīng)對比分析，土層滑動與未滑動作用效應(yīng)