海上风电机组基础结构典型管节点疲劳分析
2019-01-23季晓强王健高宏飙唐永卫王滨
风能 2018年11期
文 | 季晓强,王健,高宏飙,唐永卫,王滨
近年来,随着海上风力发电在新能源领域中的技术日渐成熟,海上风电机组的容量不断增大,风电机组的尺寸和重量也都大幅度增加,对于其支撑结构——海上风电机组基础结构的要求也在不断提高。在风电机组设计寿命服役期内,海上风电机组基础结构长期处于复杂而恶劣的海洋环境中,遭受来自上部风电机组和海洋环境引起的交变应力循环次数可达109之多,结构中的薄弱环节,尤其是管节点部位易受到疲劳破坏的影响。因此,为保证海上风电机组基础结构的安全性和经济性,在风电机组基础结构设计过程中,需要对典型管节点进行疲劳研究。目前对于风电机组上部荷载和波浪荷载联合作用下典型管节点的疲劳损伤,一般先计算单独载荷作用下的疲劳损伤,然后采用简单相加法、等幅荷载法和直接公式法等方法进行组合计算,三种分析方法各有局限性,因此,需要根据基础结构实际情况选择合适的方法进行疲劳分析。
本文以江苏某实际海上风电项目为背景,三桩导管架基础为研究对象,结合该海域环境特点,分析了风电机组上部荷载或波浪荷载单独作用以及联合作用下的基础结构典型管节点疲劳损伤,给出了分析流程和三种方法的计算结果对比,最终得到适合该项目的海上风电机组基础结构疲劳分析方法。本文研究旨在为我国海上风电机组基础结构疲劳分析提供参考,以及为保障海上风电机组结构的长期安全服役提供技术支撑。……
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