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模态分析后,继续用ANSYS 有限元软件进行地震反应谱分析,地震加速度分别从X、Y 两个方向分别输入。
地震加速度从X 方向输入,进行有限元振型分解反应谱法分析得到位移场分布等值线图如图5 所示。
图5 显示,将风电机组的叶轮和机舱简化成集中质量加载在塔筒顶部,得出高100m,底部外径7m,壁厚200mm 的混凝土塔筒顶部位移最大值为0.256m,为高度的0.256%。
将叶片和机舱简化成集中质量加载在塔筒顶部导致该模型属对称型,因此从X 方向和Y 方向输入地震加速度得出的结果是一样的,本文不再列出。
输入地震反应谱计算后,选取混凝土塔筒不同高度截面所对应的弯矩,并将其进行无量纲化处理,横坐标为塔筒各个截面弯矩与塔底弯矩的比值,纵坐标为塔架Z 坐标与塔架高度的比值,得出混凝土塔筒各个截面弯矩沿塔筒高度的分布情况如图6 所示。
图6 显示,不同尺寸的风电机组钢筋混凝土塔筒在地震作用下,弯矩沿着塔筒高度的分布曲线大致相同且接近重合,呈近似线性关系。另外,最大弯矩发生在塔筒底部。
图7 显示, 不同尺寸的风电机组钢筋混凝土塔筒在地震作用下, 剪力沿着塔筒高度的分布曲线走向趋势大致相同且接近重合。另外,最大剪力均发生在塔筒底部。
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