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1.
风电塔是一种顶部有较大偏心质量的高耸薄壁悬臂结构,以某1.5MW水平轴三叶片风电塔为研究对象,重点关注风电塔振动台试验缩尺模型设计。根据量纲分析理论和相似条件,基于模型质量分布和刚度分布等效原则,设计模型塔筒截面及附加质量,保证模型与原型结构自振频率和振型相似。通过对比分析模型动力特性测试结果与原型实测结果,验证了该模型设计方法的合理性,可为同类型风电塔振动台试验设计提供参考与依据。针对该柔性对称高塔模型在动力特性测试中出现的正交耦合振动及拍振现象也进行了详细阐述。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(3)
本文采用均匀Poisson随机过程地震发生模型,以极值Ⅲ型分布描述地震烈度的概率分布,在考虑风电塔具有低阻尼特性的基础上,建立了不同设计使用期的地震作用计算模型,并且给出了地震烈度、地面峰值加速度与水平地震影响系数之间的换算关系。阐明了等设防烈度法,等重现期法和等超越概率法进行抗震设防烈度调整的基本原理,明确了不同设计使用期的抗震设防"三水准"。在借鉴现行建筑抗震鉴定标准中相关规定的基础上,对不同设计使用期的风电塔进行了合理的分类,利用等超越概率法分别计算不同设计基准期的风电塔的地震动。文中匹配现行抗震设计规范,列出了具体的地震作用计算步骤和计算结果。本文的研究结果不仅适用于新建的风电塔结构,也可供风电塔的抗震评估参考。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2015,(5)
基于某轮毂高度为86 m的海上风电塔结构,考虑"叶片-轮毂-塔筒-桩"的精细化有限元模型,研究了考虑桩土作用时近远场地震动和不同加速度峰值对风电塔结构的非线性动力响应影响规律。为了验证有限元模拟的正确性进行了室内模型振动台试验研究,验证所建模型和数值模拟方法的正确性。研究结果表明:远场地震动对风电塔这种高耸柔性结构的动力响应影响最大,对其塑性极限状态极限值起着控制作用;由于受到偏心荷载作用,结构最薄弱部位位于结构的7/8左右高度处,此截面处应力和加速度随着地震动加速度峰值的增大而增大,首先进入塑性阶段;在弹性范围内,结构各部位的加速度响应峰值成几何倍数增长,与振动台实验得到的结果相吻合,验证了所建模型和数值模拟方法的正确性。 相似文献
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分层液化土中桩基侧向动力反应机理的试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
饱和砂土中的桩基侧向动力响应研究一直是岩土工程界与地震工程领域关注的热点,尤其是群桩侧向动力响应机制是需要重点研究的课题之一。基于振动台试验,通过输入2种不同的波形,采用FBG光栅传感系统对饱和砂土中的单桩与群桩侧向动力响应特性和典型测试点的桩土动力p—y滞洄曲线进行研究。研究结果表明：振动初期,单桩和群桩试验孔压增长不大,随后单桩孔压迅速上升,振动后期逐渐下降至0.5,而群桩孔压则上升缓慢;单桩试验土表加速度在振动初期逐步升高后又迅速降低,且加速度放大值略大于台面加速度值,群桩试验土表加速度在振动初期逐渐升高时就达到了最大,且随着孔压比的升高,加速度没有继续放大,而是逐渐减小,直到后期与单桩试验土表加速度重合;饱和砂土液化对单桩承台加速度和位移的影响较大,群桩承台侧向动力响应对液化的敏感程度略低于单桩承台;在振动输入和承台输入相同的条件下,液化后的群桩基础比单桩基础能更好地抵抗侧向力的作用。 相似文献
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海上风机结构系统频率是海上风机结构和基础设计考虑的关键因素之一,桩-土相互作用对海上风机结构系统频率影响显著。基于欧拉-伯努利梁理论和传递矩阵方法,考虑水-桩-土相互作用及塔筒变截面特性,建立单桩式海上风机结构系统横向振动自振频率特征方程;将桩-水相互作用等效为附加质量、桩-土相互作用等效为线性弹簧,变截面塔筒等效为多段均匀梁,利用MATLAB中fsolve函数求解固有频率。通过与有限元分析结果进行对比,验证本文方法精度与有效性,并将本文方法应用于实际工程中,研究桩基础埋深、上部质量、转动惯量和桩-水相互作用对单桩式海上风机结构系统自振频率的影响。 相似文献
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不等高输电塔线体系风致动力响应分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以山区常用输电塔5A-ZBC2为基础,建立了山区的不等高输电塔线体系。考虑到高差的不断变化以及不同方向攻角风荷载的作用,运用随机模拟风振分析方法对其进行了分析。结果表明,位于山顶的输电塔顶位移均值最大;位于山坡的次之;而位于山底的最小。而对不平衡张力来说,位于山坡的塔所受的不平衡张力最大;位于山顶的塔次之;位于山底的塔最小。随着高差的增大,塔顶位移和不平衡张力增大。塔顶位移主要受导线风荷载影响,而塔顶速度和加速度与塔的一阶振型有关,导线振动与荷载激励相关。 相似文献
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2018年1月20日乌鲁木齐县发生MS4.8地震,乌鲁木齐市区多处震感强烈。此次地震新疆强震台网共获取36条地震动加速度记录,距离震中21.8km的草原工作站烈度速报台记录到本次地震最大峰值加速度97.1×10^-2m/s^2(NS向),距离震中最近的永丰镇峰值加速度70.8×10^-2m/s^2(NS向)。经计算永丰镇仪器烈度为5.5度,与现场工作队考察结果基本一致。对获取到的地震动加速度进行频谱分析,卓越频率集中在2~8Hz范围内,这可能是造成永丰镇建筑物出现轻微破坏的原因之一。将峰值加速度与经验性衰减关系进行对比,震中距小于33km时,水平峰值加速度普遍高于经验性衰减关系。 相似文献
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桩承式路基在我国高铁路基中广泛应用,因此,论文建立地震荷载作用下轨道-路基-地基三维数值计算模型,研究地震荷载作用下桩承式路基的地震反应特性,分析桩径、桩长、桩间距、桩身弹性模量等计算参数对路基地震反应的影响,并与自由式路基的地震反应对比。自由式路基地震反应特性表明,地震荷载作用下水平x方向钢轨振动位移幅值最大,是z方向的5倍,路基坡脚处振动位移幅值是基床表层的25.2倍,轨道、路基频谱曲线主频单一,且主频范围为2.5～7.5 Hz;与自由式路基相比,桩承式路基对轨道水平方向位移幅值、加速度幅值有增大作用,但减小了轨道竖向位移幅值、加速度幅值;对路基各结构层位移幅值、加速度幅值都有明显减小作用。综合考虑,桩承式路基抗震性能最佳桩径为0.8 m,最佳桩长为8～10 m,最佳桩间距为2 m,最佳桩弹性模量为20 GPa。 相似文献
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超高层建筑风致振动的现场实测与数值模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
通过采用现场实测和数值模拟方法,对某超高层建筑的风致振动特性进行研究。在建筑物顶部布置结构振动监测系统,对常态风和台风作用下的结构振动响应进行测量,分析加速度、位移幅值和结构的自振特性。以实测动力特性为基础,建立超高层建筑的等效气动弹性模型,采用平均风剖面入口,联合ANSYS和CFX对风场与建筑物的流固耦合振动进行数值模拟,得到不同顶部风速下,建筑物不同高度处的位移时程、气动力系数时程及频谱分析、尾流旋涡脱落模式。将数值模拟结果与现有的实测结果进行对比分析,表明该方法模拟流固耦合振动是可行的,并可为实际超高层建筑的抗风设计和舒适性计算提供技术依据。 相似文献
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In this paper, wind-induced vibration control of a single column tower of a cable-stayed bridge with a multistage pendulum mass damper (MSPMD) is investigated. Special attention is given to overcoming space limitations for installing the control device in the tower and the effect of varying natural frequency of the towers during construction. First,the finite element model of the bridge during its construction and the basic equation of motion of the MSPMD are introduced.The equation of motion of the bridge with the MSPMD under along-wind excitation is then established. Finally, a numerical simulation and parametric study are conducted to assess the effectiveness of the control system for reducing the wind-induced vibration of the bridge towers during construction. The numerical simulation results show that the MSPMD is practical and effective for reducing the along-wind response of the single column tower, can be installed in a small area of the tower, and complies with the time-variant characteristics of the bridge during its entire construction stage. 相似文献
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高耸塔结构动力特性的监测与分析 总被引：6，自引：0，他引：6
使用适合于高柔结构的测试系统和测试技术,监测了塔,陕西塔和天津塔在环境振动激励下不同高程的加速度反应,使用在ＭＡＴＬＡＢ语言环境下编制的数据处理,分析,模态识别程序在微机上对各测点输出信号进行了处理,分析,识别得出３座塔结构平动前１０阶模态频率和前３阶模态阻尼比。 相似文献
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《地震工程与工程振动(英文版)》2015,(3)
The wind energy industry has been growing rapidly during the past decades.Along with this growth,engineering problems have gradually emerged in the wind power industry,including those related to the structural reliability of turbine towers.This study proposes a rapid seismic analysis methodology for existing wind turbine tower structures.The method is demonstrated and validated using a case study on a 1.5 MW tubular steel wind turbine tower.Three finite element(FE)models are developed first.Field tests are conducted to obtain the turbine tower's vibrational characteristics.The tests include(1) remotely measuring the tower vibration frequencies using a long range laser Doppler Vibrometer and(2) monitoring the tower structural vibration by mounting accelerometers along the height of the tubular structure.In-situ measurements are used to validate and update the FE models of the wind turbine tower.With the updated FE model that represents the practical structural conditions,seismic analyses are performed to study the structural failure,which is defined by the steel yielding of the tubular tower.This research is anticipated to benefit the management of the increasing number of wind energy converters by providing an understanding of the seismic assessment of existing tubular steel wind turbine towers. 相似文献
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Dynamic performance of cable-stayed bridge tower with multi-stage pendulum mass damper under wind excitations --Ⅰ： Theory 总被引：1，自引：1，他引：1
In this paper, wind-induced vibration control of a single column tower of a cable-stayed bridge with a multi- stage pendulum mass damper （MSPMD） is investigated. Special attention is given to overcoming space limitations for installing the control device in the tower and the effect of varying natural frequency of the towers during construction. First, the finite element model of the bridge during its construction and the basic equation of motion of the MSPMD are introduced. The equation of motion of the bridge with the MSPMD under along-wind excitation is then established. Finally, a numerical simulation and parametric study are conducted to assess the effectiveness of the control system for reducing the wind-induced vibration of the bridge towers during construction. The numerical simulation results show that the MSPMD is practical and effective for reducing the along-wind response of the single column tower, can be installed in a small area of the tower, and complies with the time-variant characteristics of the bridge during its entire construction stage. 相似文献
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为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下塔顶位移时程、加速度时程、塔底剪力、弯矩及轴力的对比分析发现:近断层速度脉冲对结构塔顶水平位移、塔顶水平加速度、塔底剪力与弯矩均影响显著;竖向地震动会加大结构的塔顶竖向加速度响应及塔底轴力响应;随着竖向与水平加速度峰值比增大,塔顶竖向加速度响应增大,最大轴力随着峰值比增大而增大,最小轴力随着峰值比增大而减小。此外,增量动力分析表明,采用自接触的有限元模型可以更真实地预测风机塔的失稳破坏机制。 相似文献
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借助ANSYS软件建立双曲线冷却塔的有限元分析模型,讨论自重、风荷载和地震作用下冷却塔的力学性能,通过计算、分析探讨塔筒局部开洞对冷却塔整体及洞口局部强度的影响,主要考虑洞口尺寸和开洞高度对冷却塔整体及洞口局部应力分布规律的影响。结果表明:在一定尺寸范围内,开设洞口对冷却塔的整体强度影响较小,但在洞口局部出现明显的应力集中效应;90 m高度处洞口的应力集中效应低于15 m高度处洞口的应力集中效应,但应力集中效应不容忽视。分析结果为冷却塔结构抗震的设计、加固和施工提供了理论依据和实用的参考建议。 相似文献
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基于有限元分析高压输电塔结构的地震反应 总被引：2，自引：0，他引：2
输电塔结构是重要的生命线工程,对风和地震等环境荷载十分敏感。近几年,世界各地发生过多起输电塔破坏事件,给人们的生命财产和社会经济带来了巨大的损失。因此,对输电塔在风荷载和地震作用下进行更精确的分析就显得十分重要。本文采用SAP2000有限元分析软件,使用三维模型对高压输电塔结构进行多个地震动作用下的模拟计算分析。通过对同一输电塔结构输入多种不同的地震动,研究了地震的随机性对输电塔结构地震反应的影响。经对输电塔在不同地震动作用下地震结构反应的数据处理,比较其最大应力、最小应力和变形值,获得结构的地震反应特征。进一步将数据进行拟合得数值模拟计算的离散情况,从而给出不同地震动下输电塔结构地震反应的更一般情况。 相似文献
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三峡升船机塔柱结构抗震试验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
通过在大型三向六自由度振动台进行三峡升船机塔柱结构的抗震试验,并辅助以动力计算分析研究,确定了升船机塔柱结构的固有频率,振型及阻尼比等动力特性,得到了升船机塔柱结构沿主轴方向的设计地震作用下的动力反应,评价三峡升船机塔柱结构的抗震安全性。对影响机房设备安全运行的各塔柱顶部最大地震相对位移进行论证。 相似文献