海上風機鋼結(jié)構(gòu)基礎的優(yōu)化設計.pdf

1、海上風電具備陸上風電無可替代的優(yōu)點近幾年在我國得到了大力發(fā)展。作為海上風電關鍵支撐部件的鋼結(jié)構(gòu)基礎占風電場總投資額的20％～30%，且在風機運行過程中需要承受多種載荷的綜合作用，因而在滿足其頻率、強度、疲勞壽命等設計要求的前提下，利用有限元軟件開展海上風機鋼結(jié)構(gòu)基礎的優(yōu)化設計具有非常重要的意義。
　　本文在國內(nèi)外相關研究成果的基礎上，首先，利用有限元分析軟件ANSYS Workbench，采用非線性彈簧單元對五樁導管架與海床土體之

2、間的樁土作用進行數(shù)值模擬，分析了五樁導管架在極限載荷作用下的應力分布情況、樁基豎向承載特性以及變形情況。然后，對整個海上風機支撐結(jié)構(gòu)（包含塔筒及五樁導管架）進行模態(tài)分析，確定支撐結(jié)構(gòu)的頻率及振型，并對整個支撐結(jié)構(gòu)的固有頻率與葉輪掃掠頻率以及波浪頻率進行共振復核；對整個海上風電機組支撐結(jié)構(gòu)在50年一遇極端持續(xù)陣風作用下進行應力及位移的響應分析；采用熱點應力分析方法并基于疲勞載荷的時間序列文件，通過將ANSYS WORKBENCH與Ncod