近场地震作用下近海单桩风机动力响应分析

基于FAST v7开发地震分析和土-结相互作用(soil structure interaction, SSI)模块，形成气动-水动-地震-伺服-土结耦合仿真平台FAST-S,并采用Seismic和ABAQUS验证地震分析模块的计算精度和可靠性。通过扩展的FAST-S平台，建立考虑SSI效应的5 MW近海单桩风机模型，分析风、波浪和地震之间的耦合效应以及研究近场地震动速度脉冲对停机和运行状态下风机支撑结构动力响应的影响。结果表明：地震加剧了塔顶振动，风浪荷载对减轻地震诱发的塔顶振动有一定作用；气动载荷、水动载荷和地震载荷之间存在非线性耦合关系，计算时应充分考虑风-浪-地震耦合效应；近场地震速度脉冲会增大停机和运行状态下风机的塔顶位移、塔顶加速度和泥线处弯矩，结构设计时应注意脉冲型地震动对结构产生的不利影响，特别是停机状态下风机的结构安全。