浮冰作用下单桩海上风机动力响应分析

作者：张礼贤; 施伟^*; 周昳鸣; 李昕

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2022, 49(09): 156-163.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022107

• 海上风机
• 冰激振动
• 数值分析
• 抗冰锥

随着海上风电在环渤海地区不断发展，冰激振动响应为当前环渤海地区海上风机面临的重要问题.基于海上风机一体化数值分析软件，对浮冰作用下单桩海上风机动力学响应展开研究.重点探究单桩风机塔基以及泥面线处载荷动力响应变化规律，研究不同冰载数值模型、冰厚以及冰速对单桩海上风机动力响应影响，开展抗冰锥结构下单桩海上风机动力响应影响规律.结果表明：不同冰载数值计算模型下的计算结果差别较大，采用Matlock双齿模型计算出的塔基载荷以及泥面线载荷最大，分别为无浮冰作用的2.2倍与1.3倍；单桩海上风机动力响应随冰厚增加而增加，冰速变化对单桩海上风机结构荷载影响不明显；采用抗冰锥措施后，作用于单桩海上风机的冰荷载显著降低，极大降低单桩风机塔基以及泥面线位置处的剪力与弯矩，塔基位置处剪力与弯矩的最大值分别为无抗冰锥结构的82%与95%.同时抗冰锥结构可极大降低作用结构上的冰荷载，其冰载最大值与标准差分别为不采用抗冰锥结构的5%与7%.

• 单位
  大连理工大学; 海岸和近海工程国家重点实验室