海上風(fēng)機(jī)三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、風(fēng)能是一種不產(chǎn)生任何污染的可再生能源，是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上最具商業(yè)化規(guī)模開發(fā)條件的新能源。我國可開發(fā)利用的風(fēng)能資源約為10億kW，其中，可開發(fā)和利用的海上風(fēng)能約7.5億kW，開發(fā)潛力巨大。
　　本文以3MW海上風(fēng)機(jī)典型三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為研究對象，基于半整體方法，采用有限元軟件SACS，研究了海上風(fēng)機(jī)三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的靜、動力及疲勞特性。所開展的主要工作包括:
　　(1)結(jié)合初始模型參數(shù)、土壤參數(shù)及海洋與水文參數(shù)，應(yīng)用SACS有限元

2、軟件建立風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的初始模型。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范，確定計算工況及相關(guān)系數(shù)，研究海上風(fēng)機(jī)三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的控制工況及控制荷載方向。通過與前人的研究成果進(jìn)行對比分析，證明了對海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多方向靜、動力分析的必要性，為海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分析提供新的思路。并基于研究成果，對該海上風(fēng)機(jī)三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜、動力分析。
　　(2)應(yīng)用SACS軟件，結(jié)合海上風(fēng)機(jī)三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所處海洋環(huán)境的風(fēng)向、波向概率分布，將結(jié)構(gòu)疲勞荷載根據(jù)實際環(huán)境

3、作用方向施加至風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上。基于確定性方法計算風(fēng)機(jī)荷載引起的疲勞損傷效應(yīng)，基于波譜計算波浪荷載引起的疲勞損傷效應(yīng)，進(jìn)而得到風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的總體疲勞損傷程度。通過分析波浪荷載產(chǎn)生的疲勞效應(yīng)在風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)總體疲勞效應(yīng)中所占的比例，證明了波浪疲勞分析的重要性。并與單方向輸入環(huán)境疲勞荷載得到的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞損傷效應(yīng)進(jìn)行對比分析，證明了荷載全方位輸入下的疲勞損傷分析的合理性。上述研究為海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)提供更加合理的疲勞分析方法。
　　(3)根據(jù)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)