单桩式海上风机基频计算方法及参数分析

摘要

海上风机结构体系属于动力敏感型结构，参数变化易对系统基频产生影响。系统基频是海上风机结构与基础设计的关键，精确计算系统基频具有非常重要的工程意义。文章基于Euler-Bernoulli梁理论，考虑桩-土相互作用、水体附加质量和塔筒变截面特性，采用回传射线矩阵法建立单桩式海上风机系统横向基频计算方法。利用实际工程验证该方法的精确性和有效性，并对系统基频偏移因素进行综合分析。分析表明，桩-土相互作用、水体附加质量和塔筒变截面特性对系统基频影响显著；系统基频对参数的敏感性为：桩基埋深>桩径>地基土模量>上部质量>海水深度>桩基壁厚；桩基埋深、桩径、地基土模量和桩基壁厚存在临界值，超过该值后参数变化对系统基频基本无影响。文章在一定程度上揭示了系统基频偏移因素影响规律，可为风机的结构和基础设计提供参考。

关键词

海上风机 / 单桩基础 / 自振频率 / 水-桩-土相互作用 / 参数分析