海上風(fēng)力發(fā)電機塔架與基礎(chǔ)的連接

1、1海上風(fēng)力發(fā)電機塔架與基礎(chǔ)的連接宋礎(chǔ)（上?？睖y設(shè)計研究院上海200434）[摘要]：本文闡述了主要應(yīng)用于國外海上風(fēng)機塔架與基礎(chǔ)連接的兩種型式，詳細介紹了規(guī)范推薦做法即灌漿連接的設(shè)計計算、施工方法及監(jiān)測手段，簡要介紹了滑入式連接的設(shè)計計算及施工，并給出了本文推薦采用的連接型式的建議。可供從事海上風(fēng)電場的設(shè)計及施工人員參考。關(guān)鍵詞：海上風(fēng)機連接件設(shè)計施工ConnectionofoffshewindturbineSongChu(Shangha

2、iInvestigationDesignResearchInstituteShanghai200434China)Abstract:Illuminatedtwoconnectiontypesofoffshewindturbineabroad.Introducedthecalculationconstructionofgroutedconnectionsplitjointconnection.Itcanbeusefultothedesig

3、nerbuilderofoffshewindfarm.Keywds:offshewindturbine.connection.design.construction1前言前言國內(nèi)第一座大型海上風(fēng)電場——東海大橋海上風(fēng)電場的3臺樣機已經(jīng)成功并網(wǎng)發(fā)電，其余31臺的風(fēng)機吊裝工作均已完成，截止目前已經(jīng)進入最后兩條海纜的敷設(shè)工作。東海大橋海上風(fēng)電場的成功運行標(biāo)志著我國正式將風(fēng)電領(lǐng)域擴張到海上。眾所周知，國外的海上風(fēng)電場工程采用單樁基礎(chǔ)的占80%以

4、上，而東海大橋海上風(fēng)電場采用的是高樁承臺基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)優(yōu)點是整體性能較好、對地質(zhì)條件要求不高、施工經(jīng)驗比較豐富。但其成本較高、施工周期較長的，因此，目前風(fēng)電工作者正著手研究適于建造在國內(nèi)的施工周期短、成本較低的單樁基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)。與高樁承臺基礎(chǔ)不同，高樁承臺基礎(chǔ)與風(fēng)機塔架的連接采用的是常規(guī)的法蘭連接，并將過渡段連接件埋入混凝土中，而單樁及導(dǎo)管架基礎(chǔ)與風(fēng)機塔架的連接采用法蘭連接，過渡段連接件采用的是灌漿連接或滑入式連接。連接件的有效工作是

5、確保海上風(fēng)機正常運行的必要條件。因此，本文詳細介紹3于承受彎曲作用，為了降低對疲勞損傷的影響，應(yīng)將其置于連接的中部。此外，尚應(yīng)考慮平均海平面（MSL）和連接件之間的距離影響。與MSL相關(guān)的連接位置會影響灌漿的收縮、連接件尺寸及疲勞情況和灌漿操作方法等。2.2承載能力極限狀態(tài)（ULS）2.2.1承受軸力與扭矩的連接（1）應(yīng)力計算公式軸力作用的灌漿連接的極限承載力可以根據(jù)DNV規(guī)范所介紹的方法進行計算。軸力作用下連接件的剪切應(yīng)力是：（2.2

6、.11）2saPPRL???式中：τsa——軸向加載連接件的剪切應(yīng)力；P——計算荷載作用引起的軸向力；RP——樁的外半徑（見圖2）；L——有效的灌漿結(jié)合長度。承受扭矩的連接件的剪切應(yīng)力：（2.2.12）22TstpMRL???式中：τst——扭矩加載連接件的剪切應(yīng)力；MT——計算荷載作用引起的扭矩。（2）強度計算公式若灌漿表面用磨具碾磨，且碾磨痕跡被銹蝕或被機械手段完全清除，就可以采用下列簡化的設(shè)計公式。最終強度為接口剪切強度和灌漿強度