桩土弱化对导管架海上风机响应的影响分析

海上风机导管架基础在受台风影响下,使海底土床弱化的荷载影响上部风机,因此研究在不同桩土弱化程度下导管架基础风机的频率变化、静动力响应具有重要意义。文中以福建某海上风电场4.0MW风机为原型建立导管架基础海上风机三维有限元数值模型,研究在不同弱化程度下海上风机的自振频率、动力特性等一系列问题。研究发现,随着桩土弱化程度的增加,风机结构的整体动力响应会随之增大,但增大的幅度有限。     

三桩导管架基础海上风机抗倾覆能力的影响研究

海上风机导管架基础因适用水深大,变形小等优点而具有广阔的应用前景。台风等极端循环荷载会造成海床土体出现一定程度的弱化,进而可能会导致风机发生倾覆。文中通过建立三桩导管架基础海上风机三维有限元数值模型,考虑桩-土作用的循环弱化,进行了极端循环荷载下导管架基础海上风机的整体动力响应分析,对整体位移、风机频率等方面进行研究。以期掌握三桩导管架基础的循环受荷特性,指导工程设计。     

海上风电机组固定式支撑结构环境敏感性分析及极限工况下的一体化设计

本文通过对各种环境、荷载条件下的单桩基础和导管架基础进行初步设计计算,分析比较了各类环境、荷载参数对海上固定式风机基础的影响及敏感性,得到了这些参数对基础结构用钢量的影响规律。单桩基础对基础顶部弯矩和海水深度变化最敏感,导管架基础则对波高的变化最为敏感,并且与单桩基础相比,导管架基础对环境参数的变化表现出了更高的敏感性。通过建立风机-塔筒-基础的一体化模型,实现了海上固定式风电机组在极限工况下的一体化分析与设计,并将一体化设计结果与传统迭代设计结果对比,结果表明采用一体化设计可明显降低构件的内力及基础结构的材料用量。     

海上风机导管架基础调平装置夹桩器结构分析

针对用于海上风机导管架基础平台建设的导管架基础调平装置,在夹桩器结构设计分析过程中,采用ANSYS软件完成了对夹桩圈强度和刚度的结构分析,利用集中载荷作用于短悬臂梁和间断式载荷作用于薄壁结构的应力分析方法对夹桩器压块在满足夹持力的情况下,对压块齿强度和钢管桩的不均匀外压圆柱薄壳侧压稳定性进行分析设计。设计结果满足工程要求,整个分析过程和得到的结果,为海上风机基础调平装置的实际工程运用提供了理论依据。     

海上风电水下四桩导管架的施工方法

水下四桩导管架风机基础因其结构优势,被广泛应用于海上风电项目中。论文详细介绍水下四桩导管架的施工技术和施工工艺,为我国海上风电产业的发展提供参考。     

海上风机基础结构的疲劳及其可靠性研究现状

近年来我国开始大力发展海上风电工程,海上风机基础结构是海上风机的重要组成部分。目前我国还没有海上风机基础结构相关设计标准或规范出台。对于海上风机基础结构疲劳荷载起控制作用,文中总结和回顾了海上风机钢结构基础的疲劳及其可靠性研究领域的进展。其中包括:海上风机钢结构基础的疲劳分析方法、荷载组合及波浪模型的选择、疲劳可靠性分析方法和研究现状等,并对今后这一领域的研究发展作了展望。     

海上风机导管架支撑结构灌浆连接段数值分析北大核心

采用有限元数值模拟对海上风机导管架支撑结构灌浆连接段进行几何参数分析,研究压弯设计荷载作用下几何参数对连接段力学性能的影响。参数分析表明,在位移方面,灌浆连接段的长度,套管厚度和桩管厚度通过改变连接段线刚度影响最大横向位移以及最大竖向位移。在应力方面,钢管厚度显著影响钢管的最大Mises应力,灌浆长度不直接影响钢管最大Mises应力;灌浆长度、钢管厚度不显著影响浆体的Tresca应力,浆体厚度影响浆体最大Tresca应力,且浆体厚度有最优值。该研究成果为海上风机导管架支撑结构灌浆连接段的设计提供一定的技术参考。     

海上风机导管架支撑结构灌浆连接段数值分析

采用有限元数值模拟对海上风机导管架支撑结构灌浆连接段进行几何参数分析,研究压弯设计荷载作用下几何参数对连接段力学性能的影响。参数分析表明,在位移方面,灌浆连接段的长度,套管厚度和桩管厚度通过改变连接段线刚度影响最大横向位移以及最大竖向位移。在应力方面,钢管厚度显著影响钢管的最大Mises应力,灌浆长度不直接影响钢管最大Mises应力;灌浆长度、钢管厚度不显著影响浆体的Tresca应力,浆体厚度影响浆体最大Tresca应力,且浆体厚度有最优值。该研究成果为海上风机导管架支撑结构灌浆连接段的设计提供一定的技术参考。     

140m高四边形构架式预应力抗疲劳风力发电塔过渡段结构设计

为解决我国风资源分布和市场电力需求之间的矛盾,风场布局将由三北地区向中东部低风速区转移。构架式预应力抗疲劳钢管风力发电塔是一种新型的组合式风塔,不仅具有用钢量省、施工方便等优点,还可通过在塔柱内布置预应力钢绞线有效提高风塔疲劳寿命。过渡段作为连接上部塔筒和下部塔架的转换结构,其结构性能对整塔的正常工作极其重要。介绍了某2.5MW轮毂高度为140m的四边形格构式预应力抗疲劳风力发电塔的过渡段结构设计,基于ABAQUS软件对过渡段进行极限承载力、抗疲劳性能和稳定性能的分析。分析结果表明,极限荷载工况下过渡段基本处于弹性阶段;过渡段厚度由45°方向的疲劳荷载工况控制,最大热点应力出现在过渡段斜锥面下部对接焊缝处;过渡段的稳定安全系数在3.0以上,满足设计要求。     

海上风电基础研究现状与可持续发展分析

海洋面积约占地球面积的2/3,具有丰富的资源储备。海上风能与陆地风能相比,海上风电具有风力稳定平稳、海域范围广、噪声污染小等优点,发展前景广阔。海上风电基础是制约海上风电发展的重要因素,开发适用于海上风电的新型基础型式刻不容缓。针对这一问题,对海上风能的发展、风机基础型式、不同基础型式的适用范围等问题进行了论述。     

风浪流荷载作用下导管架基础结构特性分析

在风、浪、流荷载作用下,海上风电导管架基础受到较大水平荷载,为保证结构的安全稳定,有必要考虑桩土相互作用的影响。依托阳江某海上风电项目,采用美国石油协会(API)规范中的P—Y曲线法模拟桩土相互作用,运用Stoke五阶波理论和API规范推荐的风荷载计算方法进行了荷载计算,基于ANSYS软件建立了导管架基础整体模型,并对风浪流荷载下结构的受力特性进行分析,判断结构强度、位移、变形是否满足要求,给出相应的计算过程和结论,为导管架基础设计提供理论依据和设计参考。     

海上自立式测风塔基础连接节点分析

对于导管架基础,导管架与钢管桩之间的连接设计一直是工程设计的重难点所在。以某海上测风塔工程为背景,利用SCAS软件对测风塔基础结构进行整体有限元模拟。根据DNVGL的相关规范和资料,海上测风塔的导管架与钢管桩的连接设计考虑了灌浆连接和抱箍连接两种连接形式。文章着重剖析了灌浆连接形式的计算思路和方法,并对两种连接形式进行了对比分析,最后该工程的基础设计方案选用了抱箍连接的方式。     

近海风机筒型基础的疲劳损伤数值分析

针对近海风机筒型基础长期受到疲劳荷载作用的特点,结合实际工程,采用三维有限元软件ABAQUS混凝土损伤塑性模型对筒型基础进行在疲劳荷载工况下的损伤计算,并结合规范法对筒型基础的疲劳性能进行数值计算分析。结果表明,筒型基础局部最大损伤系数为0.2979,损伤系数较小,基础不会发生损伤开裂,基础整体结构抗疲劳性具有足够的安全储备。该方法为类似海上结构物的疲劳损伤计算提供了一些参考依据。     

带转换层高层建筑结构设计分析

转换层是建筑由于楼层上部及下部平面使用功能不同，需要采用不同的结构型式，而在上部及下部楼层中设置结构转换的空间。转换层是高层建筑结构设计中的关键因素。本文结合工程实例，简单介绍了高层建筑转换层的功能及主要型式，对目前使用现状进行分析，提出高层建筑结构带转换层设计中的问题提出相关建议。     

强震作用下导管架基础结构特性分析

海上风电导管架基础结构作为应用广泛的固定式海上风机基础之一,具有能适应较大水深、稳定性好的优点。采用时程分析法输入Northridge地震波,研究导管架基础结构的动力响应,结果表明塔筒顶端位移最大,位移随时间变化呈先增加后来减弱直至平稳的规律,与地震波加速度峰值相比,结构响应峰值存在一定的滞后,结构动力响应加速度不仅仅只与地震动峰值加速度有关,还与地震波波频谱特性有着很大的关系。越靠近桩底,结构等效应力越大,桩底处出现最大等效应力135 MPa。     

海上风机基础设计软件FDOW开发与应用

海上风机基础设计涉及到多个学科领域,且设计链长、包含的子项目繁多,而应用现有的海工设计软件和有限元通用分析软件进行计算时局限性大,因此开发专有的海上风机基础设计软件非常必要。首先给出了海上风机基础设计的流程和主要内容,进而论述了设计软件应具有的主要功能以满足设计计算需求,包括荷载计算、荷载组合、桩基分析、基础结构分析、其他辅助项设计以及成果输出功能等。接下来介绍软件核心模块的开发,包括可视化模块、集成一体化模块、基础方案模块、配置与计算模块等,然后给出软件计算分析的主要原理和计算方法,最后结合一项工程实例简要给出了应用海上风机基础设计软件FDOW的计算成果。     

海上嵌岩大直径单桩基础的疲劳分析

对海上风机嵌岩大直径单桩基础进行疲劳分析,利用传统S-N曲线和Palmgren-Miner线性累积损伤准则分别计算出风机荷载、波浪荷载及打桩作用下的疲劳累积损伤,分析桩基础不同截面高程的疲劳损伤程度。分析结果表明:该单桩基础疲劳寿命至少达到76年,能够满足疲劳寿命工程正常运行25年的要求;同时泥面以下40 m及泥面附近10 m附近部位容易产生累积损伤,需在实际工作过程中对这些部位进行定期维护保养。     

导管架平台T型节点疲劳分析及试验研究

对典型导管架平台的关键节点的疲劳性能进行试验研究,建立某导管架平台整体结构的整体有限元模型,分析了结构整体性能并确定了其中的关键疲劳节点。对关键的疲劳节点建立子模型进行分析,在此基础上,进行试验研究。分析结果表明,有限元的分析结果对试验研究起到指导作用,通过对裂纹破坏的研究,对认识导管架平台的关键部位节点的疲劳破坏过程具有重要的参考意义,文中的研究可为进一步的海洋现场试验工作提供理论依据。     

海上采油平台大吨位导管架采用分立式组装法安装施工

近几年来，随着海上采油建设的发展，海上采油平台的开发开始占据主导地位。自2012年2月，渤海湾某公司油田CB22F采修一体化平台下部基础导管架工程开始建设，其主体为40井式（同时可开采40口井），采用10腿型式，尺寸L24m×52．4m×19．2m，导管架吊装重量960t。经过三个多月的奋战，至2012年5月导管架陆地预制的施工任务圆满完成，其各项尺寸均符合设计要求，为渤海湾大型浅海采油平台的建设积累了经验，受到中国船级社、业主、监理的一致好评。     

混凝土框架结构支撑网架屋面体系的结构设计与分析

文章针对混凝土框架结构支撑网架屋面结构体系,以一上部采用网架结构、下部采用混凝土框架柱支承结构的工程为例,通过两种不同软件进行建模计算,对计算结果进行了对比分析,得出两者动力特性相差较大,而单柱荷载相差不多.同时针对建模过程中容易忽略的问题提出建议,供设计人员参考.