随机风-浪一体化降维建模及风机结构可靠度研究

来源：计算力学学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：吕康玄,张文远,贺炳楠,刘子心

单位：中交第二航务工程勘察设计院有限公司, 武汉 430060,武汉工程大学 土木工程与建筑学院, 武汉 430074,武汉工程大学 土木工程与建筑学院, 武汉 430074,防灾科技学院 中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室, 三河 065201

摘要：基于随机脉动风场和随机波浪力场的谱表示降维模拟方法,采用脉动风速Davenport谱与波浪P-M谱对风、浪谱参数进行一体化构造,并应用相同的基本随机变量来保障风、浪模拟的概率信息一致,实现了随机风-浪一体化降维建模。进一步,基于ANSYS有限元软件建立了近海风机塔架数值计算模型,并以顶点位移为指标,进行了三种工况下结构的动力可靠度分析。数值算例验证了随机风-浪一体化降维建模方法的有效性。结构动力分析结果表明,风荷载对风机塔架顶点位移响应的影响占主导地位,同时波浪荷载的作用亦不可忽略。此外,随机风-浪一体化降维方法生成的代表性样本概率信息完备,可与概率密度演化理论结合实现海工结构在风浪共同作用下的精细化动力响应及可靠度分析。

关键词：脉动风场,波浪力场,一体化建模,降维方法,近海风机,可靠度分析,

基金资助：国家自然科学基金(52108444);河北省自然科学基金(E2021512001);地震科技星火计划(XH23065YA)资助项目.