發(fā)布時(shí)間：2021-07-04 09:45

　　隨著全球風(fēng)能利用的增長(zhǎng),風(fēng)電場(chǎng)越來(lái)越多地建在地震動(dòng)活躍區(qū)域。而斷層附近的地震動(dòng)有些屬于脈沖型地震動(dòng),伴隨有較大的速度脈沖,且近斷層地震動(dòng)往往伴隨著很強(qiáng)的豎向地面運(yùn)動(dòng),對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性能影響不可忽視。此外,在制造過(guò)程中產(chǎn)生的初始幾何缺陷可能對(duì)風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)抗震更為不利,尤其在強(qiáng)震作用下,風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生較大變形甚至直接倒塌。因此,本文以某陸上風(fēng)電場(chǎng)1.5MW風(fēng)機(jī)塔為研究對(duì)象,研究近斷層速度脈沖和豎向地震動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響,并對(duì)風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行缺陷敏感性和倒塌分析。首先,采用具有典型代表的脈沖型地震動(dòng)與非脈沖型地震動(dòng)各十條輸入風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)中,進(jìn)行時(shí)程分析,研究近斷層速度脈沖對(duì)風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響。結(jié)果表明:近斷層速度脈沖對(duì)結(jié)構(gòu)塔頂位移、塔頂加速度、塔底剪力與彎矩均影響顯著,說(shuō)明風(fēng)機(jī)塔對(duì)近斷層速度脈沖比較敏感。如果擬建風(fēng)電場(chǎng)位于活動(dòng)斷層附近,發(fā)生地震時(shí),結(jié)構(gòu)破壞會(huì)更加嚴(yán)重。然后,選取六組豎向效應(yīng)顯著的地震動(dòng),分別按照只考慮水平地震動(dòng)和同時(shí)考慮水平和豎向地震動(dòng)輸入結(jié)構(gòu)進(jìn)行時(shí)程分析,對(duì)比分析豎向地震動(dòng)對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響。結(jié)果表明:豎向地震動(dòng)對(duì)風(fēng)機(jī)塔結(jié)構(gòu)塔頂水平位移、水平加速度影響不大,但對(duì)... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

翼弦長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的翼型截面

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文12本文以NACA63-421翼型為例，創(chuàng)建葉片葉素。操作步驟為：首先在軟件Profili翼型數(shù)據(jù)庫(kù)里面找到NACA63-421翼型，然后用所選翼型打印翼肋或模板，修改翼弦的長(zhǎng)度為L(zhǎng)i從而創(chuàng)建葉片葉素，如圖2-1所示為翼弦長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的翼型截面。圖2-1翼弦長(zhǎng)度為L(zhǎng)1的翼型截面按表2-3將各個(gè)截面處翼型曲線繪制出來(lái)，然后利用三維建模軟件UG將軟件Profili所得到的各個(gè)翼型曲線全部導(dǎo)入至UG軟件中，將導(dǎo)入的各個(gè)葉素按的距離分展開(kāi)來(lái)，然后將每個(gè)葉素繞著z軸旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)的角度，從而得到葉片各葉素分布圖，如圖2-2所示；再通過(guò)UG軟件里面的曲線組命令依次選取各個(gè)葉素，得到葉片實(shí)體。操作步驟為：首先點(diǎn)擊UG工具欄“曲面”里的“通過(guò)曲線組”，然后依次選取各個(gè)葉素，要注意選取翼型截面時(shí)候要保證選擇曲線的箭頭方向和翼型曲線切線方向一致，最終葉片曲面圖，如圖2-3所示。葉片材料密度為1950Kg/m3，泊松比為0.15，彈性模量為21Gpa。將UG軟件創(chuàng)建的葉片模型導(dǎo)入ABAQUS軟件，從而完成葉片模型的建立。圖2-2葉片各葉素分布圖L1

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖2-3葉片曲面圖輪轂和機(jī)艙分別簡(jiǎn)化為兩個(gè)偏心質(zhì)量點(diǎn)，偏心距分別為2.5m和1m，質(zhì)量分別為15噸和60噸。塔筒頂部邊緣殼體節(jié)點(diǎn)和塔頂中心參考點(diǎn)之間建立剛體運(yùn)動(dòng)耦合，最終建立的有限元模型如圖2-4所示。(a)(b)(c)圖2-4有限元模型示意圖：(a)整體有限元模型；(b)塔頂葉片；(c)塔底門(mén)洞2.2模態(tài)分析概述2.2.1模態(tài)分析的基本概念及意義模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析前的一個(gè)必要的步驟，模態(tài)分析可以計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振頻率及振型等固有動(dòng)力特性。通常通過(guò)計(jì)算結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，來(lái)檢查所建模型是否存在問(wèn)題。模態(tài)分析實(shí)質(zhì)上是一種坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，其目的是將原物理坐標(biāo)系中描述響應(yīng)的向量用所謂的“模態(tài)坐標(biāo)系”來(lái)描述，坐標(biāo)系中每個(gè)基向量都是結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)特征向量。其好處就是因?yàn)橄到y(tǒng)各個(gè)特征向量

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3264552