国家自然科学基金(51208382)
- 作品数：15 被引量：77H指数：7
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- 新型风电塔减振器的概念设计和试验初步验证被引量：10
- 2014年
- 近年来风能发电技术发展迅速,风电塔结构作为支撑风机的主要结构,在服役期间会受到强风荷载与地震作用,因此对风电塔结构的振动控制问题已经引起广泛关注。提出一种用于风电塔结构的新型减振耗能装置——调谐液体颗粒阻尼(TL-PD),该装置主要结合调谐液体阻尼技术(TLD)与颗粒阻尼技术(PD)。首先阐述该TL-PD装置的设计构思。然后,为验证该装置的减振效果,制作一简易装置,将其安装于一个单层框架顶部,开展振动台试验。试验结果表明,在正弦波和Kobe地震波的激励下,TL-PD能够有效减小结构的动力响应,且具有经济、实用的特点。
- 戴靠山王健泽毛日丰向志华鲁正
- 关键词：振动控制颗粒阻尼
- 考虑土—结构相互作用的风电高塔地震动力响应分析
- 随着风电高塔越来越多的在地震活跃区兴建,风电塔的抗震研究逐渐得到重视。有研究表明,建设在软土地基上的结构振动周期增大,会加剧风电塔这种高柔结构的地震反应。本文对一座某1.5MW风电塔结构开展了考虑土—结构相互作用(SSI...
- 张玉林戴靠山毛振西姚坤良谢凯旋李似敬
- 关键词：地震响应有限元分析
- 文献传递
- 某风电塔结构基于性能的抗震分析被引量：7
- 2015年
- 可再生能源的利用是缓解能源危机的一条途径,而风力发电则是最成熟的新能源技术之一。风电塔架作为风电机组的支撑结构,其安全稳定关系到风场的正常运行。一般认为,风荷载为风电塔结构设计的主导荷载;然而,在高烈度设防地区,地震作用可能会起到控制作用。目前涉及风电塔结构抗震的研究多基于传统抗震设计理念,但作为一类特殊的结构,其风机工作的需求对塔架结构的抗震性能提出比"小震不坏、中震可修、大震不倒"更细化具体的目标。因而,基于性能抗震设计的方法对风电塔结构具有一定适用性。以一座90 m风力发电塔为背景,初步探讨风电塔结构基于性能抗震设计的可行性,对其进行结构反应分析以及损伤分析,并通过全概率理论计算得到风电塔结构在地震作用下出现各类损伤状态的超越概率。
- 戴靠山易立达刘瑶毛振西
- 关键词：性能设计增量动力分析易损性
- 附加TL-PD的钢框架振动台试验及简化分析
- 2017年
- 为考察分析TL-PD在地震作用下的减震性能,并比较其与TLD和PD控制效果,将阻尼器安装在5层钢框架顶部,分别对有控和无控结构进行3条天然地震波作用下的振动台试验.试验结果表明:TL-PD具有良好的振动控制效果,对各楼层均有一定的减震作用,位移均方根减震效果最优达到63.2%,加速度均方根控制最优达到51.0%.TL-PD改善了TLD对激励敏感的特点,鲁棒性较好,但减震效果在一定程度上还受输入激励特性的影响.提出的TL-PD相对单纯PD装置对颗粒摩擦碰撞有一定的降噪作用.通过理论分析,基于经验模型,提出了TL-PD简化数值模型,可用于TL-PD初步设计的近似模拟.
- 戴靠山毛日丰王健泽鲁正
- 关键词：振动台试验结构振动控制数值模拟
- 运转工况下风电塔抗震分析被引量：4
- 2017年
- 为了研究运转工况下风电塔的地震响应及倒塔模式,使用风电塔设计软件FAST建立风电塔模型,比较停机和运转不同工况下的结构响应,并在运转工况下通过改变地震动输入方向研究不同风震组合角对结构响应的影响,得到最不利工况;使用ABAQUS建立风电塔的精细化有限元模型,将FAST计算的塔顶风荷载导入ABAQUS开展分析计算.将基于叶素理论计算的塔顶荷载与FAST计算结果进行对比,并进一步将弹性阶段ABAQUS与FAST模拟的塔顶位移进行对比,校验分析方法的合理性.利用ABAQUS模型将地震动调幅,开展倒塔模拟.研究结果表明运转工况下最不利风震组合角是90°,强震下塑性铰在塔身下部出现并向中上部发展,最终该风电塔在中上部发生破坏.
- 戴靠山赵志易正翔盛超
- 关键词：抗震分析
- 随机地震动摇摆分量对风电塔结构地震响应影响的分析被引量：6
- 2013年
- 我国目前为世界第一风电装机大国,合理的抗震设计是确保风力发电塔架安全性的重要措施。常规的结构地震响应分析多考虑水平地震作用,鉴于风电塔结构高耸的特点,有必要对地震动摇摆分量对风塔地震响应的贡献进行分析。基于风电塔结构单自由度简化体系,发展了在地震动摇摆分量下结构响应的随机振动分析方法。利用这种方法,对额定功率为1.25MW和5MW的风电塔进行数值分析。结果表明,这两座风电塔地震动在摇摆分量作用下塔顶位移极值期望与地震动水平分量作用下塔顶位移极值期望的比值分别为1.80%和1.93%,可以认为地震动摇摆分量对65m和90m这两个高度的塔顶位移贡较小。但对于更高的风电塔,仍在做进一步的统计计算。
- 公常清戴靠山任晓崧
- 关键词：地震分析单自由度体系
- 适用于风电塔抗震设计的低阻尼反应谱被引量：6
- 2013年
- 风电塔结构阻尼比较低,超出常规土木建筑结构阻尼比的范围,抗震规范所提供反应谱对于此类低阻尼结构的适用性具有一定的局限。为发展适合于风电塔结构抗震设计的低阻尼反应谱,本文从随机理论出发,通过构造相当数量的与规范5%阻尼比标准反应谱在均值意义上兼容的人工波样本,在考虑等效平稳持时对低阻尼比反应谱影响的基础上,提出了0.5%、1%和1.5%三种低阻尼反应谱的阻尼比修正系数。最后,使用实际地震记录对本文提出的阻尼比修正系数进行了对比验证,确定了其可靠性。本文提出基于等效平稳持时的阻尼比修正系数的研究思路,可为风电塔等低阻尼结构体系的抗震设计分析提供参考。
- 戴靠山公常清黄益超任晓崧
- 关键词：反应谱
- 一种风电塔架减振耗能装置的振动台试验研究被引量：6
- 2014年
- 风力发电技术发展迅速,风电塔架结构作为风机的主要支撑结构,在地震与强风荷载作用下的安全性须得到保证。本文将调谐液体阻尼(TLD)技术与颗粒阻尼(PD)技术结合,提出了一种新型减振耗能装置—调谐液体颗粒阻尼器(TL-PD),用于风力发电塔架结构的振动控制。为初步探索该阻尼装置对风电塔结构减振的效果,本文设计了一简易TL-PD,将其安装于单自由度体系顶部,开展了振动台试验。试验结果表明,TL-PD能够有效减小结构的动力响应,其减振效果受颗粒直径、密度、填充率、水深等因素影响,具有经济、实用和占用空间小的特点。
- 戴靠山王健泽毛日丰向志华鲁正
- 关键词：振动控制振动台试验
- 风力发电机台风荷载响应分析被引量：8
- 2015年
- 首先考察了台风风场特征参数,包括物理参数、极值风速、风剖面、湍流强度、湍流积分尺度和脉动风速功率谱,在基于台风特征参数的基础上,结合环太平洋地区主要国家现行风荷载规范进行台风荷载频域计算,建立风力发电机有限元模型并进行台风荷载响应分析。结果表明,美国规范计算的结构响应值最大,中国规范次之,澳大利亚规范最小,且三者均大约为《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)计算值的1.8倍;对于风电塔这种塔顶处机舱和叶片质量占总体结构比重大的特殊结构,利用规范进行频域分析得到的风荷载进行抗台风设计和验算偏于不安全,建议采用基于台风特征参数的时域分析来构造台风荷载。
- 戴靠山盛超
- 关键词：风力发电机台风风荷载荷载规范频域分析
- 用于被动源面波的无线检波器研制及现场试验验证被引量：1
- 2016年
- 旨在推动被动源面波技术在工程场地勘察中的使用,介绍了该方法的基本技术环节。为提高现场测试工作效率,研制了一种重量轻、功耗低、成本便宜的无线检波器,并介绍了其技术要点。在某风力发电场岩土工程勘察中采用了被动源面波技术,试验证明了无线检波器的可靠性;并进一步在一老采空区的初步探查阶段使用了被动源面波技术,获得的采空层深度范围和地质资料基本吻合。2个实测实例表明:在工程场地勘察中有效的利用被动源面波探查技术可以经济高效完成初步勘察阶段的任务,且这种方法无需钻孔和人工激励,环境干扰小;研制的无线检波器可以进一步提高被动源面波测试的现场工作效率。
- 戴靠山李晓峰卢川游庆瑜张国堂
- 关键词：风力发电场采空区场地勘察
