.1358. 工程科学学报.第41卷，第10期 (a) (c) +位移计 ·加速度计 砂箱 水面 应变片 海床位置 振动台 图10振动台试验模型.(a)试验振动台：(b)传感器布置（单位：mm):(c)振动试验示意图 Fig.10 Shaking table test model:(a)shaking table;(b)sensor arrangement(unit:mm);(c)schematic of the vibration test 4c a) (b) 2 8---r r r 0 0 -0 2 0 一0-LA049模拟 -口-1A049试验 一0-LA004模拟 -0-LA004试验 100 200 300 400 500 100 200 300 400 500 峰值加速度(cm·s 峰值加速度(cm·s-) 图11试验与模拟对比.(a)LA049:(b)LA004 Fig.11 Comparison of the experiment and simulation:(a)ILA049;(b)ILA004 等产生较大影响，可见冲刷深度越大，对结构的位 performance of offshore wind turbine pile foundation.Build Sci, 移、应力等动力响应的影响程度越大，尤其是在冲刷 2012,28(Suppl1):84 (薛九天，王伟，杨敏.海水冲刷效应对海上风机桩基承载性 深度大且结构遭受罕遇地震的情况下，塔筒顶部位 能的影响分析.建筑科学，2012,28（增刊1）：84) 移值将超过结构水平位移限值，结构可能发生旋转 [2]Hansen E A,Nielsen A W,Simonsen HJ,et al.Scour protection 叶片与塔筒结构相撞的事故.因此对于风机结构， around offshore wind turbine foundations,full-scale measurements 需要控制其水平位移以保证结构的正常运行和工 /Scientific Proceedings of the European Wind Energy Conference. 作，在遭遇7度罕遇地震时，应立即停止发电工作. Milan 2007 (3)比较基础冲刷结构与无冲刷结构在三种不 [3]Yan G H,Gu H,Lu Z M,et al.The influence analysis of founda- 同地震动作用下的动力响应，可进一步验证(2)中 tion scouring on dynamic characteristics of the tower supporting system of offshore wind farm.Eng Sci,2011,13(1):69 结论的正确性.通过对不同峰值加速度作用下结构 (严根华，古华，陆忠民，等.基础冲刷对海上风电场塔架支 动力响应峰值的比较，可知地震动峰值加速度越大， 撑系统动力特性的影响分析.中国工程科学，2011,13(1)： 冲刷对结构动力响应的影响程度越明显.最大应力 69) 响应位于塔筒高度约50m位置处，最大加速度响应 [4]Zhang DD,Cheng Y,Shang H L,et al.Effect of scour on nature 位于塔筒高度约60m处，变化规律相对复杂，不完 frequencies of offshore wing turbine structures.Spec Struct,2017, 34(2):8 全遵循单自由度体系的变化规律. (张冬冬，程晔，商红磊，等.冲刷引起的土体变化对海上风 电结构自振频率的影响研究.特种结构，2017,34(2)：8) 参考文献 [5]Tian SG,Chen Q J.Analysis of dynamic characteristics of off- [1]Xue JT,Wang W,Yang M.Analysis of scour effect on bearing shore wind power foundation with consideration of fluid-structure工程科学学报,第 41 卷,第 10 期 图 10 振动台试验模型. (a)试验振动台;(b)传感器布置(单位:mm);(c)振动试验示意图 Fig. 10 Shaking table test model: (a) shaking table; (b) sensor arrangement(unit:mm); (c) schematic of the vibration test 图 11 试验与模拟对比. (a) ILA049;(b) ILA004 Fig. 11 Comparison of the experiment and simulation: (a) ILA049; (b) ILA004 等产生较大影响,可见冲刷深度越大,对结构的位 移、应力等动力响应的影响程度越大,尤其是在冲刷 深度大且结构遭受罕遇地震的情况下,塔筒顶部位 移值将超过结构水平位移限值,结构可能发生旋转 叶片与塔筒结构相撞的事故. 因此对于风机结构, 需要控制其水平位移以保证结构的正常运行和工 作,在遭遇 7 度罕遇地震时,应立即停止发电工作. (3)比较基础冲刷结构与无冲刷结构在三种不 同地震动作用下的动力响应,可进一步验证(2) 中 结论的正确性. 通过对不同峰值加速度作用下结构 动力响应峰值的比较,可知地震动峰值加速度越大, 冲刷对结构动力响应的影响程度越明显. 最大应力 响应位于塔筒高度约 50 m 位置处,最大加速度响应 位于塔筒高度约 60 m 处,变化规律相对复杂,不完 全遵循单自由度体系的变化规律. 参 考 文 献 [1] Xue J T, Wang W, Yang M. Analysis of scour effect on bearing performance of offshore wind turbine pile foundation. Build Sci, 2012, 28(Suppl 1): 84 (薛九天, 王伟, 杨敏. 海水冲刷效应对海上风机桩基承载性 能的影响分析. 建筑科学, 2012, 28(增刊 1): 84) [2] Hansen E A, Nielsen A W, Simonsen H J, et al. Scour protection around offshore wind turbine foundations, full鄄scale measurements / / Scientific Proceedings of the European Wind Energy Conference. Milan: 2007 [3] Yan G H, Gu H, Lu Z M, et al. The influence analysis of founda鄄 tion scouring on dynamic characteristics of the tower supporting system of offshore wind farm. Eng Sci, 2011, 13(1): 69 (严根华, 古华, 陆忠民, 等. 基础冲刷对海上风电场塔架支 撑系统动力特性的影响分析. 中国工程科学, 2011, 13 (1): 69) [4] Zhang D D, Cheng Y, Shang H L, et al. Effect of scour on nature frequencies of offshore wing turbine structures. Spec Struct, 2017, 34(2): 8 (张冬冬, 程晔, 商红磊, 等. 冲刷引起的土体变化对海上风 电结构自振频率的影响研究. 特种结构, 2017, 34(2): 8) [5] Tian S G, Chen Q J. Analysis of dynamic characteristics of off鄄 shore wind power foundation with consideration of fluid鄄structure ·1358·