摘要：根据我国南部海域极端海洋环境条件下的海上风电风机基础大直径单桩的结构型式、单桩顶法兰的结构型式及其水平度对风机安全运行的重要性,以顶法兰发生凹陷为研究对象,提出了两种桩顶法兰凹陷问题的处理方式,法兰磨平方案和法兰垫片垫平方案,并通过有限元法对法兰磨平方案进行了数值模拟分析、采用经验公式法对法兰垫片垫平方案进行了分析。分析结果表明,通过两种方案调整法兰的水平度后,风机基础结构安全性及风机正常稳定运行均能得到保证。

摘要：为了探究大兆瓦新型半潜式风机基础稳性分析的关键问题,探寻基于稳性分析的主尺度优化的路径。采用比例因子法设计了3种主尺度的搭载10 MW风机的新型三浮筒半潜式风机基础,通过包络计算方法,得到作用在基础上的风倾力矩。基于SESAM的Geni E和Hydro D模块对3种主尺度的漂浮式风机基础方案进行稳性计算,得到复原力矩曲线。三浮筒半潜式基础的型长与型宽与浮体的完整稳性具有相关性,随着型长与型宽的增大,风机基础的GM增大,静倾角减小,复原力矩曲线与风倾力矩曲线围蔽面积比减小,稳性性能提升。结果表明,新型三浮筒半潜式风机基础搭载10 MW风机基础具备可行性,且通过增大浮体的型长和型宽,可有效的提高大兆瓦三浮筒半潜式浮式风机基础的稳性,在进行概念设计方案优化时,可通过增大浮筒间距、浮筒直径等方式增大风机基础的型长和型宽从而提升风机基础的稳性性能。研究结果可为大兆瓦浮式基础的主尺度优化和稳性分析提供方法参考。

摘要：吸力筒导管架基础是一种经济高效的新型海上风电风机基础形式,由于国内、外尚缺乏专门的规范、标准用于指导吸力筒基础设计,尚无法在国内推广应用。本文通过研究风机-风电机组塔筒-导管架-筒体基础作用机理,建立了一套广东区域的台风-浪时序荷载模型,开发了基于台风-浪时间历程荷载的风电机组-塔筒-风机基础一体化设计方法及耦合分析模型。该关键技术可用于评价长期动荷载作用下基础的承载力及累积变形,可为国内吸力筒基础设计提供参考。

摘要：顶管工作井在顶管施工中起到关键作用,它需要承受顶管向前顶进的全部水平顶力。不同的工作井后背土抗力分布形态的认识会产生不同的设计与分析结果。对目前顶管工作井后背土抗力的研究现状作了较全面的阐述,总结了沉井、地下连续墙和SMW工法等不同工法的工作井在不同形状时井后背的土抗力分布特点及计算方法,将计算方法归纳为经验方法、理论方法和数值分析方法,指出了各种算法的特点及不足之处。认为需要开展现场监测、缩尺寸模型试验以及SMW工法工作井后背土抗力的研究工作,该研究将产生较大的经济效益。

摘要：针对DTU 10 MW风机,设计一款新型无横撑半潜式风机基础,并通过调节基础压载使其分别搭载DTU 10 MW和NREL 5 MW两款风机。在此基础上,采用商业软件SESAM/SIMA分别建立气动-水动-伺服-弹性全耦合数值模型。针对正常作业和极端两种典型工况,对上述2款浮式风机系统的运动响应进行时域全耦合计算。根据计算结果开展不同风机功率对浮式风机系统整体运动性能的敏感性分析。研究表明:在正常作业工况下,由于风激励的影响,10 MW风机的运动响应比5 MW风机更大;在极端工况下5 MW风机纵摇固有周期更接近波浪周期,导致其纵摇运动比10 MW风机更大。

摘要：针对海上风电场风力机布置应符合多行规则排布形式的特点,提出一套风力机规则排布自动优化方法。该方法首先使用以平行四边形为基本布置单元的规则排布自动寻优算法遍历得到发电量最高的平行四边形排布方案,然后在此基础上进行贴合边界、末位移动和间距微调3步优化,保证行规则性的同时进一步提升风电场发电量。选取实际海上风电项目对提出的风力机规则排布自动优化方法进行验证,并将算法优化结果与人工经验排布方案进行对比。结果显示,算法优化排布方案比人工经验排布方案减小了风力机平均尾流损失0.31%,提高了风电场年上网电量3.84 GWh。提出的优化方法计算效率高,得到的风力机排布方案可实现风电场发电量最大化,且符合实际工程要求。