大力发展海上风能对于改善我国当前能源结构,实现可持续发展意义重大。在海上风机运营期内,其支撑结构的固有频率可能因地基土体特性改变而产生显著变化,这将严重威胁海上风机长期安全运行。鉴于此,本项目采用理论分析、数值计算和室内试验等手段,针对新型吸力式筒型基础支撑结构的长期振动特性开展如下研究分析获得近海风、浪、流荷载基本特征及耦合作用形式;进行支撑结构循环振动试验、耦合筒基振动和波浪荷载效应的支撑结构水槽试验,研究筒基动力阻抗变化规律及筒基周围各区域土体的孔压、应力路径特征;开展考虑应力路径的土体单元循环加载试验,揭示筒周土体的循环弱化机理,计算分析筒基的非线性动力阻抗,建立支撑结构振动响应子结构分析模型;基于支撑结构水槽试验结果验证并优化所建子结构模型,分析导致支撑结构振动特性长期演化的关键因素,完善海上风机安全运营评价体系。本项目的研究成果可为我国海上风机支撑结构设计提供必要的科学依据。
英文主题词Offshore wind turbines;Support structure;cyclic degraded behavior;Natural frequency;caisson foundation