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水平轴风电机组钢筋混凝土塔筒反应谱分析
发布时间：2015-01-28     来源： 中国风能协会 作者:李书文 祝磊 姚小芹 杨洪源
本文摘要：风电机组的塔架支撑机舱和叶轮,是风电机组的骨架，它为叶轮提供所必须的高度，既承担风电机组的全部重量，又直接影响风电机组的工作可靠性和性能。

 

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　　由于把风电机组的机舱和叶轮看作集中质量加载在混凝土塔筒的顶端，因此本文所建立模型属对称型。模型在X、Y方向质量和刚度分布相同，分别导致第1阶频率和第2阶频率以及第3阶频率和第4阶频率一样。通过观察动态显示，其中第1阶振型特征和第3阶振型特征沿Y方向弯曲振动;第2阶振型特征和第4阶振型特征沿X方向振动;第7阶振型特征沿Z方向轴向振动，第10阶振型特征沿X、Y平面扭转振动。
 
　　选取塔顶外径7m、11m壁厚200mm的模型，对X、Y方向的1阶和2阶模态进行无量纲化处理，横坐标为振型位移与塔顶位移的比值，纵坐标为塔架Z坐标与塔架高度的比值，见图3。
 

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　　因1阶频率和2阶频率相同，由图3可知，风电机组混凝土塔筒的1阶、2阶模态重合;且不同尺寸的混凝土塔筒1阶、2阶模态曲线走向相似。
 
　　经建模计算，本文所列其他尺寸混凝土塔筒振型特征与之相似，在此不一一列出。
 
　　反应谱分析
 
　　依据中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)所采用的相对于重力加速度的单质点绝对最大加速度，即Sa/g与体系自振周期T之间的关系作为设计反应谱。本文取抗震设防烈度8度，多遇地震，场地类别IV，设计地震分组三，特征周期Tg=0.90s。依照中华人民共和国国家标准《烟囱设计规范》(GB50051-2002)中混凝土烟囱规定的阻尼比，取0.05。经计算本文所对应的地震影响系数曲线图如图4所示。
 
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关键词：风电技术 风电机组 水平轴

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