海上风电机组群桩基础关键问题的初步研究

Investigation on pile group foundations for offshore wind turbines

群桩高承台基础是我国未来一段时间内海上大型风电机组的主要基础型式。风电机组基础设计是近海风电场建设中的主要内容之一,近海风电机组群桩高承台基础设计中存在如下几个关键问题:①多向复杂荷载作用下基础的承载力和变形分析;②基础刚度的确定;③船舶撞击荷载下基础的动力响应分析。针对这些关键问题,本文提出了群桩高承台基础的静动力统一分析模型,并针对上述问题开展了相应的初步研究。研究发现,该模型既能按我国规范计算桩基的水平小变形,又能考虑桩基的水平大变形;由于同时考虑了桩土横向和轴向相互作用,适合分析多向复杂荷载作用下群桩基础的受力和变形;桩周土刚度对整座风电机组的自振频率影响不大。通过设置合理的桩周土阻尼系数,该统一分析模型能有效分析船舶撞击等动力荷载作用下的风电机组的振动响应。