曹必锋，衣传宝

(1.辽宁工业大学，辽宁 锦州121001；2.国网新源控股有限公司，北京100761)

风力机塔架在风—地震作用下的动力响应

曹必锋1，衣传宝2

(1.辽宁工业大学，辽宁 锦州121001；2.国网新源控股有限公司，北京100761)

为了获得水平轴风力机塔架在风—地震联合作用下的动力响应，首先推导了风力机塔架在风-地震联合作用下的动力学运动方程，并对塔架所受外部激励进行了详细的分析。通过对某3.0 MW风力机塔架动力响应进行计算，获得了风力机塔架在风—地震联合作用下的塔架顶部振动位移和塔架底部的载荷，分析了地震对塔架的影响程度，这些计算和分析对处于地震区域的风力机设计具有参考意义。

振动与波；风力机；塔架；地震；动力响应

1 塔架动力学运动方程

采用梁单元对水平轴风力机塔架进行有限元建模[5]，假设地基为刚性，侧重分析地震对风力机塔架动力响应的影响，因此可忽略SSI效应。根据结构动力学基本原理，可将风力机塔架看成是具有刚性地基平动的多自由度系统，塔架动力学运动方程可以表示为[6]

式中m为塔架质量矩阵；c为塔架阻尼矩阵；k为塔架刚度矩阵；分别代表塔架平动加速度、速度和位移，其中右上标t表示塔架平动总位移，表示塔架变形和地基运动引起的位移之和。引起该系统动力响应的有效地震力是公式(1)中依赖于系统总运动的惯性力，而阻尼力和弹性力只依赖于相对运动。

若阻尼力和弹性力用塔架总运动与地面运动的……