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王旭雅¹ ,  申彦利^{1 ,2}

( 1 .  河北工程大学 土木工程学院 ，邯郸 056038 ;  2.  河北省装配式结构工程技术研究中心 ，邯郸 056038)

摘   要 ：为研究土－结构相互作用（简称 SSI 效应） 对钢 －混风电塔筒地震响应的影响 ，采用数值模拟方法建立 “塔筒－基础－土体 ”有限元模型 ，并采用非线性 P - Y 弹簧模拟桩 －土之间的相互接触来考虑 SSI 效应。选取近场脉冲型长周期 、远场长周期和非长周期地震动记录各 7 条 ，基于土体非线性特征考虑土体对地震动的放大及滤波效应。分析考虑 SSI 效应时 ，塔筒结构在不同地震动下的地震响应。结果表明：在进行钢 －混风电塔筒抗震设计时 ，SSI 效应起到不利作用 ，不可忽视 ，在长周期地震动作用下 ，远场作用下的动力响应大于近场作用下的结果 ，考虑 SSI 效应后 ，加速度在接近过渡段处的混凝土筒段处达到最大 ，非长周期作用下 ，SSI 效应对过渡段处的内力响应影响较大。研究结果可为钢－混风电塔筒的抗震设计提供参考。

关键词：钢－混风电塔筒 ；土－结构相互作用 ；地震响应分析 ；数值模拟 ；长周期地震动

中图分类号：TU352           文献标志码：A           文章编号： 1005- 8249   (2026)  02- 0141- 07

DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2026.02.022

Seismic Response Analysis of Steel - Concrete Hybrid Wind Power Tower under SSI Effect

WANG Xuya1  ,  SHEN Yanli 1 , 2

( 1 . School of Civil Engineering ,   Hebei University of Engineering ,   Handan 056038 ,   China;

2. Hebei Provincial Research Center of Assembly Structural Engineering Technology ,  Handan 056038 ,   China) 

Abstract :  In order to study the influence of soil - structure interaction  ( SSI  effect)   on the seismic response of steel - concrete   wind turbine tower ,   the finite element model of  ‘tower - foundation - soil ’was established by numerical simulation method ,   and the    nonlinear P - Y spring was used to simulate the mutual contact between pile and soil to consider the SSI effect.   Select 7  near -      field pulse type long - period ,   far - field long - period ,   and  non  long - period earthquake records  each.   Based  on  the  nonlinear    characteristics of soil ,   considering the amplification and filtering effects of soil on seismic motion ,   analyze the seismic response of tower structures under different seismic motions when considering the SSI effect.   Research  has  found that the SSI effect plays an adverse role in the seismic design of steel - concrete wind turbine towers  and cannot be ignored.   Under the action of long - period seismic motion ,   the  dynamic  response  in  the  far  field  is  greater  than  that  in  the  near  field.    After  considering  the  SSI effect ,   the acceleration reaches its maximum at the concrete cylinder section near the transition zone .   Under the  action of non - long period ,   SSI effect has a great influence on the internal force at the transition section.   The  results  of this  study can provide reference for the seismic design of steel - concrete wind turbine tower.

Key words :  steel - concrete  hybrid  wind  turbine  tower;  soil  -  structure  interaction;  seismic  response  analysis;  numerical simulation;  long - period ground motion

项目来源： 国家自然科学基金资助项目  (51378169) 。

作者简介： 王旭雅  (1999—) ,  女 ，硕士研究生 ，研究方向： 结构抗震方面的学习和研究。

通信作者： 申彦利  (1977—) ,  男 ，博士后 ，教授 ，研究方向： 结构抗震工程学方面的研究。

收稿日期：2024 - 12 - 12