风振响应风电机组基础-土体结构蠕变稳定分析

论文摘要

风致灾害对陆上风电机组运行已造成重大威胁,从风电机组地基基础结构的力学条件出发,根据风机系统各组件的强度差异性,结合塔筒-基础-地基界面特性和边界条件,建立了基础-土体结构粘性阻尼二自由度系统受迫振动的振动模型、振动方程、上弯下剪振型特征及频率型特征方程式,获得了风机基础-土体的多个固有频率解析式,还得到了基础顶部风致剪力和风致弯矩的解析式。依据风振响应地基土体的加速蠕动变形特征,运用土体的Mohr-Coulomb塑性屈服条件,构建了能反映土体加速蠕变的非线性西原蠕变模型、非线性粘滞系数和粘弹性及粘塑性速率控制方程,提出了风振响应土体加速蠕变破坏的时间,还进一步得到了风振响应土体蠕变的运动方程和基础底部最大附加应力。结合算例验证:考虑风振作用和地基土体蠕变效应风机结构的垂直位移变化率最为显著,且基础-土体结构还呈现出弯剪、压剪、剪切破坏形态,因此必须对风电机组基础-土体结构界面、持力层浅表层土体、基础顶部主风向区域等范围进行及时加固,这为风电机组地基基础加固设计的理论研究和实践提供有益参考。

论文目录

• 1 风载条件基础环的力学分析
•   1.1 风荷载计算
•   1.2 振动模型的构建
•   1.3 风振效应基础的力学条件
• 2 土体蠕变对基础环-土结构稳定性的影响
•   2.1 非线性蠕变模型理论
•   2.2 考虑土体蠕变的运动方程
• 3 算例分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王军,曾宪桃,刘杰,梁桥

关键词: 风电机组,风荷载,基础土结构的力学条件,振动方程,蠕变特性

来源: 自然灾害学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 湖南工程学院建筑工程学院,湖南科技大学资源环境与安全工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51804110),湖南省自然科学基金项目(2019JJ40056),湖南省教育厅资助科研项目(18A345,18B391,12C0126),湖南省应用特色学科建设项目~~

分类号: TM315

DOI: 10.13577/j.jnd.2019.0316

页码: 141-149

总页数: 9

文件大小: 4258K

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