王宇航 唐浩淵 鄒亮 周揚 張杰 鄧然 帥富文 王文玲
(1.重慶大學土木工程學院 400045;2.中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司 重慶400045)
隨著全球化石能源枯竭、氣候變暖以及空氣污染的日益加劇,環境問題受到人們越來越多的重視,采用清潔、高效的能源成為必然的趨勢。風電能源是一種無污染、可再生的新能源,相比傳統石油、煤炭等不可再生資源優勢明顯。風電能源主要分為陸上風電能源和海上風電能源兩類。與陸上風電能源相比,海上風電能源由于具有不占用土地資源、風速高、運行穩定等優勢,近年來開始受到國家能源主管部門和行業的廣泛關注。由于海上風機及其吊裝、基礎、海上升壓站、海纜、風電場維護的費用都遠高于陸上風電場,其經濟性較差,需要大量財政補貼。國外新能源發展過程表明,國家和公眾不會長期承擔高額的電價補貼。因此,如果海上風電的經濟性不能與傳統能源相提并論,大批量應用的目標就難以實現[1]。
與陸上風電機組不同的是,除風荷載外海上風機還同時受到波浪和海流荷載的作用,因此,海上風電機組的設計往往由整機廠商和設計院共同協作完成。以塔筒底部法蘭為界,由整機廠商負責法蘭以上部分包括風機及塔筒的設計,法蘭以下的基礎部分由設計院進行設計完成。由整機廠商提供塔筒底部法蘭截面的截面內力,作為設計院設計基礎結構時的外部荷載,在設計過程中存在上部結構和基礎的安全系數不統一、忽略了風荷載和波浪荷載間的相互影響等問題,與風機支撐結構實際受荷情況有差異。……