考虑脉动风影响的风电塔风致动力响应数值分析与现场监测比较

【摘要】：本文基于"风轮-机舱-塔体"三维仿真模型,进行风电塔在暴风荷载作用下的风致动力响应分析,并基于规范中的风荷载计算方法与动力分析方法对风电塔的应力、位移和内力进行计算分析,同时研究风电塔风轮受不利风向影响时的力学特性变化规律,并对风电塔在常规风荷载作用下的应力和位移进行现场监测比较研究。结果表明,基于规范计算的风电塔的应力、位移及内力要比动力分析的计算值偏小;脉动风时程激励下,风电塔的最大应力值低于结构的最小许用应力值,但结构顶部的水平位移超过结构的位移限值,在风电塔设计中应予以注意。风电塔受不利方向的暴风影响会产生很大的内力,塔底最大剪力和弯矩增大了91%和106%,在风电塔设计过程中应该重点考虑;基于常规风荷载作用下的应力和位移的数值仿真结果与监测结果吻合较好。 【作者单位】： 北京科技大学;中国国电南方分公司;
【关键词】： 风电塔结构 脉动风 动力响应 现场监测 暴风荷载
【基金】：国家自然科学基金(51178045) 广东省教育部产学研结合项目(2011B090400588) 中华人民共和国教育部海外名师项目(MS2011BJKJ005)
【分类号】：TU311.3
【正文快照】： 引言风电塔本身属于典型的头重脚轻薄壁高耸结构,这使得结构很容易由于振动而导致弯曲变形过大造成倾倒破坏,因此,深入研究风点塔结构在暴风荷载作用下的力学特性的变化规律显得至关重要。国内外对高耸结构的风振响应作了大量研究。Luong Van Binha等[1]提出了等效静风荷载评

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