海上风机塔架和单桩一体化试验设计方法

摘要

[目的]国内海上风电项目的业主在招主机标时,对风机厂商提供的基础顶载荷和塔架质量提出要求,在招设计标时很少对设计院提供的基础质量提出要求;详细设计阶段时风机厂商和设计院分别对塔架和基础进行设计,因此通常难以得到塔架和基础总质量最小的全局最优设计.[方法]提出了海上风机塔架和单桩一体化试验设计方法,通过对某海上风电项目进行试验设计得到多个不同塔架构型、塔底和单桩直径的设计方案,并通过载荷计算、塔架和单桩设计迭代优化得到相应的基础顶载荷、塔架质量和单桩质量等结果.[结果]研究表明:基础顶载荷或塔架质量最小的方案不是塔架和单桩总质量最小的方案.通过试验设计方法可以给出单桩和塔架总质量最小的最优设计.[结论]研究成果表明,在设计中采用一体化试验设计方法寻找塔架和单桩总质量最小的全局最优设计是降低海上风电度电成本的有效方法.业主将制定塔架和基础总造价最小的招标规则,要求采用一体化试验设计方案找到全局最优设计.