風(fēng)荷載和波浪荷載是近海風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的主要環(huán)境荷載,合理確定風(fēng)荷載和波浪荷載是對結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)。作用于塔架上的風(fēng)荷載以及作用在筒型基礎(chǔ)過渡段的波浪荷載會使塔架和筒型基礎(chǔ)產(chǎn)生比較大的內(nèi)力。同時(shí)由于風(fēng)荷載和波浪荷載的隨機(jī)性特點(diǎn),筒型基礎(chǔ)和塔架還會產(chǎn)生振動(dòng)。研究筒型基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,分析結(jié)構(gòu)在風(fēng)、浪荷載下的動(dòng)力響應(yīng)是結(jié)構(gòu)安全性評估的重要部分,同時(shí)對指導(dǎo)筒型基礎(chǔ)和塔架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值和工程意義。本文針對風(fēng)電結(jié)構(gòu)安裝海域的風(fēng)況,根據(jù)風(fēng)荷載隨機(jī)性的特點(diǎn),把塔架劃分為14段,基于諧波疊加法模擬得到14個(gè)位置處作用在塔架上的風(fēng)荷載時(shí)程。把筒型基礎(chǔ)和塔架連接的過渡段等效為大直徑圓筒,在實(shí)測的波高和周期基礎(chǔ)上,運(yùn)用線性波浪理論模擬隨機(jī)波浪,并結(jié)合繞射理論推導(dǎo)出作用在大尺度結(jié)構(gòu)上的波浪力時(shí)程。本文用有限元軟件ABAQUS建立了3兆瓦筒型基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的有限元模型,并詳細(xì)介紹了模型的單元?jiǎng)澐智闆r和邊界條件。通過對筒型基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,計(jì)算得到了結(jié)構(gòu)本身的振動(dòng)特性。并在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上用dynamic implicit分析模塊進(jìn)一步計(jì)算分析了結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載和波浪荷載單獨(dú)作用下的動(dòng)力響應(yīng)。... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

010年世界風(fēng)能裝機(jī)容量圖

第一章 緒論1.2.2 海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)形式發(fā)電成本是制約海上風(fēng)電發(fā)展的主要原因。根據(jù)以往的研究，根據(jù)現(xiàn)在的技術(shù)情況和 20 年設(shè)計(jì)壽命來算，海上風(fēng)電的發(fā)電成本約折合人民幣 0.42 元。然而影響海上發(fā)電成本的一個(gè)重要因素是風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的成本。目前，在整個(gè)海上風(fēng)電場的建設(shè)中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分大約占成本的 15%-20%。相比較陸上風(fēng)電，基礎(chǔ)部分只占 5%-10%[3]。因此，降低海上風(fēng)電成本的一個(gè)主要途徑就是發(fā)展低成本的海上基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。目前海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有重力式、負(fù)壓桶結(jié)構(gòu)、單樁結(jié)構(gòu)、三角架結(jié)構(gòu)、導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)和浮式結(jié)構(gòu)[4-6]，如圖 1.2 和圖 1.3 所示。目前，單樁基礎(chǔ)是海上風(fēng)電場應(yīng)用最多的一種基礎(chǔ),其次是重力式基礎(chǔ)。

目前海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有重力式、負(fù)壓桶結(jié)構(gòu)、單樁結(jié)構(gòu)、三角架結(jié)構(gòu)架結(jié)構(gòu)和浮式結(jié)構(gòu)[4-6]，如圖 1.2 和圖 1.3 所示。目前，單樁基礎(chǔ)是海上風(fēng)用最多的一種基礎(chǔ),其次是重力式基礎(chǔ)。圖 1.2 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海上風(fēng)力機(jī)塔架在風(fēng)波聯(lián)合作用下的動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值分析[J]. 李德源,劉勝祥,張湘?zhèn)?  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[2]垂向動(dòng)載荷下桶形基礎(chǔ)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 矯濱田,魯曉兵,張建紅,時(shí)忠民.  海洋工程. 2009(03)
[3]海上風(fēng)力發(fā)電塔脈動(dòng)風(fēng)速時(shí)程數(shù)值模擬[J]. 陳小波,陳健云,李靜.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(32)
[4]高聳結(jié)構(gòu)隨機(jī)風(fēng)荷載的數(shù)值模擬[J]. 孫作玉,王暉.  廣州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(05)
[5]風(fēng)力機(jī)塔筒抗臺風(fēng)設(shè)計(jì)[J]. 湯煒梁,袁奇,韓中合.  太陽能學(xué)報(bào). 2008(04)
[6]海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架海波載荷的分析[J]. 王湘明,陳亮,鄧英,王婀娜.  沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(01)
[7]海上風(fēng)電場降低成本前景分析[J]. Martin Junginger,Andre Faaij,Wim C.Turkenburg,呂斌.  上海電力. 2007(04)
[8]波浪力作用下鋼管樁施工平臺隨機(jī)動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 居艮國,呂風(fēng)梧,王彬.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2006(05)
[9]風(fēng)荷載的幾種模擬方法[J]. 劉錫良,周穎.  工業(yè)建筑. 2005(05)
[10]桶形基礎(chǔ)極限承載力特性研究[J]. 張金來,魯曉兵,王淑云,時(shí)忠民,張建紅.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2005(07)

碩士論文
[1]海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)分析[D]. 陳法波.大連理工大學(xué) 2010
[2]近海風(fēng)機(jī)塔架風(fēng)浪荷載分析[D]. 陳為飛.浙江大學(xué) 2010
[3]近海風(fēng)力機(jī)風(fēng)波聯(lián)合作用下的載荷分析研究[D]. 蔡安民.汕頭大學(xué) 2007



本文編號：2979576