《表4 作家作品扩读：基于土壤阻尼曲线的海上风电机组响应分析》

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《基于土壤阻尼曲线的海上风电机组响应分析》

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通过自由振动分析，获得不同条件下土壤材料阻尼对结构整体阻尼的影响，此处忽略风轮气动阻尼与水动力阻尼，只考虑支撑结构的结构阻尼与土壤材料阻尼，其中，对于不同载荷条件需要通过调节瑞利阻尼系数保持支撑结构的结构阻尼比为1%[3]。海上风电机组在工作过程中，塔顶位移在额定风速附近达到最大，为研究土壤材料阻尼对结构阻尼影响，通常由时域仿真的塔顶位移时间序列中值结合自由振动分析获得[3]，由图5可知考虑桩土作用的塔顶位移均值为0.6 m，为研究土壤材料阻尼与剪应变关系，在塔顶位置施加0.2、0.4和0.6 m位移约束进行自由振动分析。自由振动分析过程具体分为2步：1）施加重力载荷，并在塔顶位置施加固定位移约束；2）释放固定位移约束。图3为塔顶位移自由振动曲线。结合对数衰减法计算支撑结构整体结构阻尼比，具体计算过程见式（13）、式（14），表4为计算结果。可看出，随着塔顶位移的增加，土壤材料阻尼对结构阻尼影响变大，这是因为随着塔顶位移的增加，桩基础在土中位移相应增加，结合图2可知，土壤材料阻尼比增加，即支撑结构土壤阻尼对剪应变较为敏感。而在塔顶位移约束为0.6 m时，土壤阻尼达到最大值1.259%。综上，在分析土壤材料阻尼对结构响应影响时，不能忽略剪应变对土壤材料阻尼的影响。