管友海， 西文喜， 唐兴亮， 甘 毅， 张如林

(1. 中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院， 山东 青岛 266580； 2. 福建省水利水电勘测设计研究院， 福建 福州 350001)

基于桩筒复合基础海上风机振动特性分析

管友海1， 西文喜1， 唐兴亮1， 甘 毅2， 张如林1

(1. 中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院， 山东 青岛 266580； 2. 福建省水利水电勘测设计研究院， 福建 福州 350001)

海上风机所处环境复杂，在风、波浪等随机动载作用下易发生共振破坏。为研究采用桩筒复合基础海上风机的振动特性，选择合理的基础设计参数，利用有限元软件ABAQUS进行海上风机整体建模，采用Block Lanczos方法进行模态分析，同时将所得自振频率与外荷载频率进行对比研究，并分析不同基础形式与不同基础约束条件下的风机整体振动特性。研究发现：前2阶水平弯曲频率与第3阶扭转频率为判断风机整体共振的主要频率；与单桩基础相比，桩筒复合基础能够有效增加风机抵抗水平荷载的能力，且在该设计参数条件下风机能够避免共振的发生；在基础设计时，应考虑桩土相互作用(PSI)的影响。

桩筒复合基础； 海上风机； 模态分析； 桩土相互作用

随着能源危机和环境污染问题的加剧，海上风电开发和利用受到世界各国的广泛关注。按照国家能源局“十二五”规划，到2015年底，海上风电装机容量不低于500万kW，2020年将不低于3 000万kW[1]。与常规海洋平台、桥梁等不同，海上风机整体结构的允许频率偏低，往往因与风机叶片振动频率一致，引发共振现象[2]。在风、波浪、地震等随机动载作用下，为避免风电基础发生脆性破坏，除了满足静力承载要求，还需要考虑动力方面的影响。……