【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风机结构动力响应测试，尤其涉及一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法。
技术介绍
1、近年来，海上风机吸力桶基础因其成本低、安装方便等优点，受到业界的青睐。吸力桶基础又分为单桶基础和多桶基础。多桶基础具有较高的抗倾覆承载能力，这使得它们更加适合安装在深水(25-50m)中以支撑海上风机。海上风机系统除了长时间遭受风、浪等环境载荷外，还会受到地震载荷作用的威胁。风机系统运行过程中必须满足主导其基础设计的正常使用极限状态(sls)的要求。
2、与单桶基础不同，多桶基础通过单个桶的竖向压-拔行为抵抗倾覆力矩。国内外不少海上风机安装在地震易发区，强震作用下砂土地基容易发生液化，导致安装在砂土中的海上风机基础发生过大的沉降或转角位移，影响上部风机结构的正常运行，甚至导致风机整体的倾覆破坏。
3、如何有效的测算砂土地基中海上风机三桶基础的地震动力响应，包括地震作用下三桶基础的位移、旋转以及基础周围土体的液化情况等，对于海上风机三桶基础的抗震设计至关重要。
4、因此，提出一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，来解决现有技术中无法测算砂土地基中海上风机三桶基础的地震动力响应的问题，是本领域技术人员亟须解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，可以准确高效的测算砂土地基中海上风机三桶基础地震动力响应。
2、为了实现上述目的，本专利技术采
3、一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，包括以下步骤：
4、数据获取步骤：获取施工数据，并对施工数据预处理生成初始数据集；
5、模型构建步骤：利用初始数据集建立风机模型和土体三维数字模型，并进行初始地应力平衡，获得初始地应力场；
6、土体设置步骤：将土体三维数字模型设置为sanisand本构模型，将初始地应力场引入sanisand本构模型中进行二次平衡，得到二次平衡后的土体模型；
7、模型生成步骤：将风机模型引入二次平衡后的土体模型，建立海上风机三桶基础三维数字模型，设置接触面参数，并进行最终平衡，得到初始应力响应模型；
8、施加载荷步骤：对初始应力响应模型上部输入风、浪环境荷载，底部输入地震波，并设置自由场边界，得到设置好的应力响应模型；
9、输出分析步骤：编写输出命令进行后处理，并进行海上风机三桶基础动态分析。
10、上述的方法，可选的，数据获取步骤中，数据预处理包括利用三轴试验结合施工数据进行调整校正参数。
11、上述的方法，可选的，模型构建步骤中，采用线弹性模型对土体三维数字模型进行初始地应力平衡。
12、上述的方法，可选的，每次地应力平衡结束后，令单元节点初始位移和速度为0。
13、上述的方法，可选的，模型生成步骤中，风机模型与二次平衡后的土体模型接触的部分作为接触面，定义接触面的参数包括法向刚度和剪切刚度，法向刚度kn和剪切刚度ks表达式如下：
14、
15、其中，kn为法向刚度，ks为切向刚度，k为体积模量，g为剪切模量，δzmin为接触面法向连接区域上网格的最小尺寸。
16、上述的方法，可选的，施加载荷步骤中，对地震波进行滤波和基线校正处理。
17、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术提供了一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，可以较为准确的分析海上风机三桶基础的位移、应力以及基础周围土体液化的情况，达到节约计算时间的目的。
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1.一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，
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【技术特征摘要】
1.一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的一种砂土层中海上风机三桶基础地震动力响应模拟测算方法，其特征在于，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：程星磊，李扬，路德春，王国盛，汪明元，马超，周亚东，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：
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