تحلیل لرزه‌ای توربین‌های بادی با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه

Abstract

در این مقاله، اثر اندرکنش خاک و سازه بر پاسخ دینامیکی توربین بادی تحت اثر زلزله مورد بررسی قرار می‌گیرد. از روش مخروطی برای محاسبه‌ی اثر اندرکنش خاک و سازه بهره گرفته می‌شود و چهار نوع خاک دانه‌ای همگن که منطبق بر چهار نوع زمین طبقه‌بندی شده در استاندارد 2800 ایران است، انتخاب می‌شود. تحلیل بر روی توربین بادی پنج مگاواتی مرجع صورت می‌گیرد و مدلسازی سازه و اثرات اندرکنش در نرم افزار OpenSees به انجام می‌رسد. سازه‌ی توربین تحت اثر سه رکورد زلزله قرار می‌گیرد و پاسخ تغییرمکان نوک برج و برش پایه سازه در حالت با و بدون اندرکنش خاک و سازه مقایسه می‌گردد. نتایج نشان می‌دهد، اثر اندرکنش خاک و سازه در تغییر فرکانس‌های طبیعی توربین در خاک‌های سخت قابل چشم‌پوشی ولی در خاک‌های نرم قابل ملاحظه می‌باشد. همچنین در اثر اندرکنش خاک و سازه، بیشینه تغییرمکان نوک برج تا %23 افزایش و برش پایه تا %62 کاهش در خاک نرم را نشان می‌دهد که قابل چشم‌پوشی نیست و باید این اثر در تحلیل سازه به منظور طراحی واقعی‌تر توربین بادی وارد گردد.