بررسی تاثیر اندرکنش خاک و سازه بر مشخصات مودال توربین‌های بادی بزرگ‌مقیاس

Abstract

یکی از عوامل تاثیرگذار در تغییر فرکانس‌های طبیعی توربین‌های بادی، اندرکنش خاک و سازه است. در این مقاله، اندرکنش خاک و سازه با استفاده از نرم افزار CONAN که بر مبنای مدل مخروطی می‌باشد، مدلسازی شده و تاثیر۱۰ نوع خاک مختلف که پوشش دهنده هر چهار نوع خاک طبقه بندی شده در استاندارد ۲۸۰۰ ایران می‌باشد، بر مشخصات نوسانی توربین بادی 5/1 مگاواتی مرجع بررسی می‌شود. اندرکنش محاسبه شده توسط نرم افزار CONAN، به صورت شرایط تکیه‌گاهی به برج توربین بادی اعمال شده و تحلیل سازه در نرم افزار SAP2000 انجام می‌شود. نتایج تحلیل مودال و مقایسه تغییرات فرکانس طبیعی سازه در حالت‌های مختلف اندرکنش، بیانگر تاثیر قابل توجه نوع خاک بر تغییر فرکانس‌های طبیعی سازه است؛ به ‌گونه‌ای‌که تغییر فرکانس برای مود اول نوسان تا ۱۸ درصد، بسته به نوع خاک، متغیر است و هر چه سختی خاک کمتر باشد، درصد تغییرات فرکانس بیشتر می‌شود. همچنین، میزان مشارکت مودهای بالاتر در حالت‌های مختلف اندرکنش، متفاوت است و با کاهش سختی خاک، درصد تاثیر مودهای بالاتر افزایش و تعداد مودهای تاثیرگذار کاهش می‌یابد.