海上单桩风机基础破碎波载荷及其动力响应

破碎波冲击载荷是极浅水固定式风机基础设计中不可忽略的载荷,但工程实践中对其评估方法并不成熟。本文介绍了海上固定式单桩风机基础在破碎波作用下的准静力和时域冲击力的计算原理和方法,以实际案例为基础,对于不同规范方法计算的破碎波冲击力进行了对比,采用SACS软件进行破碎波冲击载荷下的动态响应分析,给出了若干结论和建议,可为同类型项目的结构设计提供借鉴。

破碎波作用下单桩式海上风机水动力学数值分析

[目的]我国南汇、东海、大丰等海上风电场的设计波浪十分接近波浪破碎极限,需要探究浅水水域单桩式海上风机基础受破碎波载荷的动力响应。[方法]利用FAST耦合分析软件,考虑使用波浪拉伸的方式计算波浪力载荷,对单桩式风机在东海海况下的耦合动力响应特性进行分析。[结果]分析结果表明:使用波浪拉伸方式计算破碎波载荷更加接近实际海上风机所受到的载荷,且明显高于不使用拉伸方式计算的破碎波载荷。破碎波更容易激发塔筒的一阶固有频率,风浪联合作用下风机结构动力响应更加显著。[结论]研究成果为我国浅水非线性波浪区域单桩式海上风电的开发提供了一定的参考。