海上风机基础与网箱融合系统静力计算

[目的]随着海上风电场不断增加,海域使用矛盾也越来越严重,海上风电和渔业养殖融合发展吸引越来越多的关注,并陆续提出了不同类型的风机基础融合养殖网箱的结构设计。这些设计多数处于概念设计阶段,距离工程应用还有比较遥远的距离。[方法]文章基于网衣质量相等、网衣附加海生物质量相等、网衣水动力性能等效的要求,提出高效的网箱等效载荷计算方法。根据14 MW风机设计载荷和海洋水文条件,设计适用于14 MW海上风机的导管架基础结构,并融合内网箱和外网箱,设计出2种导管架基础与海洋养殖网箱融合系统。基于Morison模型,考虑非线性波的影响,根据提出的网箱等效建模方法在SACS对不同设计进行静力分析。[结果]研究表明,内外网箱与导管架融合设计对整机频率一二阶影响较小可忽略不计,对三阶频率影响较大;转角工况是控制工况,增加内外养殖网箱后需对导管架基础进行局部加强,14 MW海上风机导管架基础与内网箱或外网箱融合的设计方案的计算结果均满足规范设计要求。[结论]研究结果可为海上风机基础与海洋养殖网箱融合系统设计的工程应用提供参考。