海上风电机组单桩支撑结构和基础设计技术研究

摘要

随着国内海上风电的发展,单桩支撑结构凭借其良好的经济性得到越来越多的应用,本文针对海上风力发电机组单桩支撑结构及基础的典型设计计算分析做了探讨和总结.并结合某近海单桩风机支撑结构设计分析项目,进行了算例计算,在其中提出了各项分析中需要注意的问题和解决建议和方法.希望对国内单桩风机支撑结构设计提供一定的借鉴和参考.单桩支撑结构设计中，在前期应该对场址土壤条件进行尽可能详细的勘查，减少土壤地质条件采样不确定性对设计的不利影响。前期设计阶段，应对土壤刚度敏感性进行分析，尤其是对于风电机组一支撑结构一桩基础系统动力特性的敏感性分析，以便在支撑结构前期设计阶段设计和优化结构尺寸(直径、壁厚)等参数，并调整人泥深度，以达到既避开风电机组激励频率，又能经济合理地支撑结构布置。针对近海地区水深较浅的单桩风电机组支撑结构，波浪作用在结构上的循环载荷造成的疲劳损伤较上部风电机组循环载荷造成的损伤要小很多，风电机组循环载荷造成的损伤是结构疲劳破坏的主要原因。风电机组制造商在统计风电机组循环疲劳载荷时一般采取将塔筒底部固定的边界条件进行计算分析，下部支撑结构的柔性一般加以忽略。随着未来单桩支撑结构在国内应用水深的不断增加，风电机组循环载荷统计方法及循环载荷幅值计算时的结构动力放大效应应引起注意。