【技术实现步骤摘要】
一种基于性能反应谱的自复位海上风电升压站抗震性能评估方法
[0001]本专利技术涉及海上风电抗震设计领域，具体涉及一种基于性能反应谱的自复位海上风电升压站抗震性能评估方法。
技术介绍
[0002]目前，海上风电被认为是最具前景的可再生能源之一。为缓解电力紧张、增加可利用的清洁能源，我国海上风电场的建设规模也日益增大。其中，海上风电升压站作为海上风电场转换的最重要的一环，受到了学者的广泛关注。我国大部分近海海域属地震高发区域，所以对海上风电升压站进行抗震设计和抗震性能评估十分必要。研究发现，海上风电升压站的传统抗震设计允许其构件或部位在地震中发生塑性变形以耗散地震输入能，此原则虽然有效防止了海上风电升压站倒塌，从而避免平台上部设备掉入海洋引起的环境污染和巨额设备损失费；但是，海上风电升压站的支撑结构在地震中会发生塑性变形从而引起无法轻易修复的震后残余位移，影响海上风电升压站在震后的正常使用。海上风电升压站的损坏会引起整个海上风电场电力传输的中断，对震后救援和修复工作造成极大不便，所以仅仅保证海上风电升压站在地震中不发生倒塌已经...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于性能反应谱的自复位海上风电升压站抗震性能评估方法，其特征在于：包括以下步骤：1)根据自复位海上风电升压站的设计方案建立模型，对模型进行模态分析获得结构的第一阶模态的弹性振动特性；2)基于所述第一阶模态获得的侧向力分布形式，对自复位海上风电升压站进行推覆分析，获得自复位滞回参数，并根据名义能量平衡原理建立基于能量的等效单自由度体系，对等效单自由度体系建立名义吸收能
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位移曲线，将自复位阶段与极限阶段的临界位移标定为自复位阈值；3)按照抗震设计规范选取符合强度水准和韧性水准要求的地震动记录，步骤2)获得的结构自复位滞回参数确定自复位海上风电升压站在不同地震水准下在自复位阶段的能量系数(γ)；4)根据步骤3)中的能量系数(γ)确定自复位海上风电升压站在强度水准地震下的名义需求能曲线；基于名义需求能及耗能能力的平衡，对自复位海上风电升压站的自复位行为进行判定，在所有选取的强度水准地震下，若结构的变形均未超过自复位阈值，进行下一步；否则，对自复位海上风电升压站的配置进行调整后重复上述步骤再次评估，直到结构的变形均未超过自复位阈值；5)根据步骤3)中的能量系数(γ)确定自复位海上风电升压站在韧性水准地震下的名义需求能曲线；基于名义需求能及耗能能力的平衡，对自复位海上风电升压站的自复位行为进行判定，在所有选取的韧性水准地震下，若结构的变形均未超过自复位阈值，说明结构在强度水准和韧性水准地震下均满足自复位要求，评估结束；否则，进行下一步；6)根据步骤5)中名义需求能及耗能能力的平衡，确定自复位海上风电升压站在满足韧性水准地震的能量需求时的峰值位移，根据峰值位移计算自复位海上风电升压站的残余位移比；7)利用抗震设计规范中对残余位移比的限制要求对自复位海上风电升压站在极限阶段的抗震性能进行评估；若符合要求，评估结束；否则，需对自复位海上风电升压站的配置进行调整后重复上述步骤再次评估。2.根据权利要求1所述的一种基于性能反应谱的自复位海上风电升压站抗震性能评估方法，其特征在于：所述步骤2)包括以下分步骤：21)对自复位海上风电升压站进行基于第一阶模态的推覆分析，获得骨架推覆曲线和自复位滞回参数，计算结构在第一阶模态对应的侧向力下的吸收能；其中，自复位滞回参数包括自复位刚度比、极限刚度比、耗能系数和自复位阈值；22)令等效单自由度体系的吸收能等于自复位海上风电升压站在侧向力下的吸收能，得到基于能量的等效单自由度体系；23)建立自复位海上风电升压站的基底剪力
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基于能量的位移曲线，根据此曲线建立名义耗能能力
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基于能量的位移曲线；其中基底剪力
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基于能量的位移曲线采用如下公式建立：
u
ek
＝u
ek
‑1+δu
ek
V
k
＝mφ1·
1式中：δu
ek
为等效单自由度体系第k步基于能量的位移；u
e
为通过增量方法获得的基于能量的位移全量；V
k...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯珂，周绪红，朱敏，任志浩，王宇航，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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