摘要：相比陆上风电机组,海上风电机组支撑结构长期处于风载荷与海浪载荷作用,在设计时还需考虑土壤与基础的相互作用。以某5 MW单桩式海上风电机组支撑结构为模型,考虑基础柔性对机组载荷的影响,应用耦合弹簧模型建立基础模型,计算极限设计载荷,结合有限元模型计算基础部分设计载荷,采用粒子群优化算法,在满足多约束条件下,最小化支撑结构重量。结果表明:考虑基础柔性条件下,应用粒子群优化算法优化支撑结构,在满足各项约束条件的前提下,总体重量降低7.41%。

摘要：以单桩式海上风力机为例,着重研究了模拟桩土相互作用的三种简化模型:分布弹簧模型、底端刚性固定模型以及耦合弹簧模型。基于API规范以及静力学与动力学相似分析其等效基本原理,推导了模型中各参数间的关系。并以NREL-5 MW风机设计了海上风力机的单桩基础,以此建立三种基础简化模型。计算了各简化模型下整个风力机结构的前两阶固有频率,结果表明:各基础简化模型下风力机动力特性相似,可用于模拟真实结构进行动力响应分析。最后,总结了基础简化模型各自的特点和应用,以及建立模型时需注意的问题。