基于最不利塔顶位移相图法的风电塔筒动力屈曲研究

作者：李万润; 范科友; 杜永峰

来源：振动与冲击, 2023, 42(23): 8-20.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2023.23.002

• 风电塔筒
• 动力屈曲
• 风-震耦合
• 增量动力分析(IDA)
• 相图法

风电结构作为一种高耸的薄壁结构，易发生动力屈曲破坏，而我国的风电结构大多都不可避免地建于地震易发区。以西北地区某2.5 MW风力发电机为原型，对风-震耦合作用下风电塔筒的动力屈曲行为开展研究：基于谐波叠加法、叶素动量理论及尾流模型计算运转工况下风电结构所受风荷载；建立风电结构的有限元模型，探讨输入角度对于风电塔筒在风、地震及风-震耦合作用下的动力响应的影响；结合增量动力分析，提出基于“最不利塔顶位移相图法”来研究风电塔筒在风-震耦合作用下的动力屈曲行为，并探讨其主导因素。研究结果表明：风-震耦合作用会导致风电塔筒在强度方面的额外需求；在确定门洞的朝向问题上应考虑风-震耦合作用的因素；风-震耦合作用下风电塔筒呈现局部的塑性动力屈曲现象，而基于“最不利塔顶位移相图法”可以很好地判别并分析风电塔筒的动力屈曲。

• 单位
  兰州理工大学