基于黏弹性人工边界的成层地基中海上风机地震响应分析

来源：振动与冲击杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈志波,，刘海波,，曹光伟m_ma,，何奔，曾旭明，潘生贵

单位：1.福州大学紫金地质与矿业学院，福州350116;2.智能环境岩土工程福建省闽台科技合作基地，福州350116;3.华东勘测设计院有限公司，杭州311122;4.华东勘测设计院(福建)有限公司，福州350003

摘要：我国近海地震频发，地震作用对海上风电基础与风机结构的稳定性影响大。为了准确有效地计算海上风电结构地震动力响应，本文根据波动理论和斯奈尔定律，推导了基于粘弹性人工边界的三维成层土地震等效节点力计算公式，并验证了其准确性。在此基础上，以福建莆田某风电场地基为例，建立5 MW风机-单桩-成层海床三维一体化数值分析模型，进行了地震作用下的海上风电动力响应分析。研究表明，当地震发生时，地基中不同位置的土体响应不同，对于浅层桩周土体，距离桩基越近，土体加速度响应越小，桩基会对浅层桩周土体的加速度有一定抑制作用；桩基对不同深度的土层剪应变影响也相差较大。对于风机结构而言，最大位移发生在塔架顶部，最大加速度和最大应力发生在塔架中部。<br>

关键词：黏弹性人工边界；等效节点力；成层地基；单桩式海上风电；地震响应