秦梦飞 施 伟,†,2) 柴 威 付 兴 李 昕

* (大连理工大学建设工程学部,辽宁大连 116024)

† (大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁大连 116024)

** (武汉理工大学船海与能源动力工程学院,武汉 430063)

引言

海上风电作为最具商业化前景的一种可再生能源,近年来得到世界各国的高度重视,呈现出跨越式发展.2020 年我国新增海上风电装机规模306 万千瓦,占据全球新增容量的50%[1].我国海岸线长度超过18 000 km,可开发利用的风能资源丰富,且我国经济发达城市集中在沿海地区,发展海上风电可就近供给,缓解能源供应压力并助力碳中和.然而,我国东南沿海处于台风易发区域,以广东为例,近60 年的统计资料表明对广东省沿海有影响的年均台风次数达到了5 次,其中超强台风占到了年均总数的49%[2].台风频繁经过极大地影响了海上风电结构的安全性:一方面,大型风机的塔筒与叶片属于高柔性结构,在台风作用下易产生变形与振动,具有极强的风致敏感性;另一方面,台风会引起巨大的台风浪,对海上风机基础造成灾害[3].目前,全球并网的海上风机,80% 采用单桩式基础.因此,开展台风与台风浪联合作用下大型单桩海上风机响应研究具有重要的工程意义.

对台风过境期间风场的实测数据表明,台风与常态大风具有不同的湍流特性[4-7].Li等[8]依据台风黑格比的实测数据,拟合出台风不同区域的风谱,结果表明相对于常规风场,台风区归一化风谱的谱峰频率向高频转移.美国……