摘要：以福建某海上风电场四筒导管架基础为研究对象,通过数值模拟方法建立四筒基础-地基整体模型,研究四筒基础在V-H(竖向-水平荷载)、V-M(竖向-弯矩荷载)、H-M(水平-弯矩荷载)和V-H-M(竖向-水平-弯矩荷载)作用下的地基失效模式。结果表明:在V-H和H-M加载模式下,四筒基础竖向极限承载力和弯矩极限承载力均随着水平力的增大而减小,且弯矩极限承载力与水平力之间呈现出线性减小的趋势;在V-M加载模式下,随着竖向荷载的不断增大,四筒基础主要运动形式从转动转换为平动;V-H-M加载模式下的承载力包络线随着竖向荷载的增大向外扩张,且竖向荷载的作用明显提高了地基水平和弯矩极限承载力。

摘要：文章提出了一种海上风电筒型基础的防撞靠泊构件设计,具备为通行人员提供爬梯通道、供运维船舶旁靠、为船舶缆绳提供系缆定位的功能。针对250t级运维船的正常操作撞击和500t级运维船的事故船舶撞击两种情况下的所有工况进行了力学性能分析,验证了该防撞靠泊构件设计的可靠性。

摘要：以中国某海上风电场筒型基础为研究对象,识别其建造期的风险源,并建立风险指标体系,然后基于改进的模糊故障树方法量化筒型基础建造期的整体风险发生概率,并与单桩基础结果进行对比。研究结果表明:筒型基础及单桩基础结构建造期的风险发生概率分别为3.21×10^(-3)、9.47×10^(-3)。依据DNV规范规定的失效频率等级可知,海上风电筒型基础及单桩基础结构建造期的风险等级均为高风险,但单桩基础的风险概率明显高于筒型基础,高约66.10%,筒型基础建造期的风险更低,工程实用性强。

摘要：为了系统分析泄洪洞通风补气系统特性,研究洞顶余幅与补气洞横截面积间的平衡关系,采用泄洪洞多洞供气理论分析模型,系统地讨论了泄洪水流拖气能力、洞顶余幅过气能力以及补气洞补气能力之间的平衡制约关系,绘制了洞顶余幅内的气压变化曲线及泄洪洞总通风量随洞顶余幅变化的曲线以及洞顶余幅与补气洞平衡优化关系曲线簇,总结了3个分区和2个极值点,阐明了洞顶余幅与补气洞的平衡特性。工程设计中,可绘制相应的平衡优化曲线簇,并在分区Ⅱ内进行设计,可保证通风特性优化的同时兼顾洞顶余幅和补气洞横截面积的经济性,实现洞顶余幅和补气洞联合优化设计。

摘要：根据某3.3 MW海上风电筒型基础整机运输期原型观测数据,首先采用加速度响应探究环境要素对整机振动影响。其次依据应变-荷载原理计算塔筒底部截面弯矩,并统计全程计算弯矩幅值,分析塔筒承受荷载随环境要素变化规律。结果表明:1)波高从0.2 m增加到2.0 m时,加速度均方根增加98%,波高是引起整机耦联振动的主要因素;2)波高小于1.0 m时,塔筒底部识别弯矩在0~10 MN·m范围内波动,占设计弯矩的21.5%,波高增加到1.5 m时,识别弯矩幅值基本在10~25 MN·m范围内波动;3)波高达到2.0 m时,塔筒底部弯矩幅值达32 MN·m,占设计弯矩的68.9%,整机结构仍在安全范围内;4)运输期根据波浪条件预测制定运输方案,整机应在不超过2.0 m波高条件下运输,保证整机结构有富裕的安全空间。

摘要：针对泄洪洞泄洪时下游环境中的低频气压脉动强度预测问题,通过紊流数值模拟,分析了泄流流速分布特征,开展了涡结构识别,研究了涡量脉动特性,并结合涡声理论对如美水电站多洞联合泄洪工况进行了泄洪诱发低频气压脉动预测。结果表明:涡结构主要分布在泄流水舌入水点及其下游,即水流剪切作用剧烈的部位,水垫塘存在大量的发卡涡和马蹄形涡等大尺度涡结构;涡量脉动在0~2 Hz范围内存在多个优势频率,泄洪涡量脉动可能诱发相应频率的低频气压脉动;各工况下预测声压级最高可达140 dB以上,但声波在水-气界面及雾化液滴耗散作用下,水垫塘周边1 km范围内,衰减后的低频声压级最大约122 dB。

摘要：海上漂浮式光伏是应对光伏开发与土地资源之间矛盾的有效方式,但在波浪作用下,漂浮式海上光伏结构的光伏板将时刻随波浪摇动,使得光伏板的对日角度不断变化,这将对光伏板的发电量具有较大影响。本文推导了光伏板在规则波作用下光照辐射能计算公式,总结提出了“时均倾角”概念,并通过地处渤海湾的算例,计算了同纬度规则波下不同光伏板倾角的海上光伏与最佳光伏板倾角的陆地光伏之间所受辐照能的效率比。根据计算结果,发现不同倾角的光伏板所受辐射能受波浪影响的规律基本一致,都随时均倾角增大而减小,并给出了算例光伏板运动幅值的建议标准,为海上光伏浮体结构研发提供了水动力响应的设计参考边界。

摘要：筒型基础在我国海上风电工程中已推广应用,探究其在实际工程中的表现,是保证风机安全的关键。本文针对筒型基础风机结构的振动位移进行原型监测,并以单桩基础风机作为对照。首先基于风机实测自振频率,采用遗传算法拟合基础刚度,然后统计并对比两种基础风机的振动水平。结果表明:两种基础的水平刚度相差7%,筒型基础的旋转刚度是单桩的10倍;风速小于6 m/s时,筒型基础风机位移大,大于6 m/s时,单桩基础位移大;3P共振导致小风速下筒型基础位移较大,通过优化运行策略,减小振动位移最大达54.4%。筒型基础在抗倾稳定性和振动响应控制方面具有优势。

摘要：高坝泄流诱发的闸门振动是工程水力学领域的经典问题。近期原型观测中发现的闸门伴生振动具有能量集中、频率稳定的特点,为被动式减振措施的应用提供了条件。由于流固耦合机制的复杂性,在有效衰减优势频率振动的同时应保持宽频带内的抑振效果,避免削弱伴生振动的同时产生其它机制的强烈振动。因此,考虑闸门伴生振动机制,采用双调谐TMD减振措施,建立了振动控制方程;基于H∞鲁棒控制设计目标,推导了闸门-双调谐TMD体系参数优化设计的目标函数和约束条件;并对动力特性与实际相似的简化模型进行了参数优化设计;将优化设计的双调谐TMD安装于实际闸门结构进行动力分析,结果表明该方法可以有效衰减闸门的伴生振动,保障闸门安全和正常运行。

摘要：筒型基础是海洋结构物特别是海上风力机的重要基础型式之一,其下沉阻力的研究是该种基础型式成功应用的关键。目前对于无黏性土中下沉负压的计算方法主要有以静力触探为基础的(CPT-Based)方法与基于贯入过程中筒体受力平衡的解析方法,但计算结果与工程实测数据均存在偏差。开展了3种不同厚径比筒型基础的负压下沉模型试验,测量了下沉过程中筒内外侧壁、端部土压力以及周围土体的孔压变化;分析了2种方法中计算参数对结果的影响,给出了推荐的参数取值范围;根据实测孔压与数值模拟结果建立了临界负压计算公式。研究表明:砂土中筒型基础负压下沉时筒土间摩擦系数约为0.2,推荐CPT-Based方法中的外侧摩阻力系数为0.002 6~0.007 0,内侧摩阻力系数为0.001,端阻力系数为0.2~0.6;解析法中侧向土压力系数介于静止土压力系数与被动土压力系数之间,端阻力承载系数为40;考虑土体渗透破坏保护机制的临界负压计算公式可以有效地提高筒型基础下沉控制的临界负压,更加接近实际情况。