张冬冬 程晔 王法武 朱词

1.江苏商贸职业学院建工学院 南通226011

2.南京航空航天大学土木与机场工程系江苏省机场基础设施安全工程研究中心 210016

引言

采用单桩基础的海上风电结构由于构造简单、加工制造及运输方便，适合大批量生产，因此得到了广泛的应用。对于单桩基础的海上风电结构而言，过渡段主要是指对桩基础与外套筒的环形空间灌浆后，形成的一个封闭整体部分［1］。过渡段作为海上风电结构的重要连接部分，其疲劳性能直接影响电力机的使用寿命。国外已经报道了多起海上风机由于过渡段灌浆体疲劳破坏的事故，故对其疲劳性能进行研究十分重要。针对风电其他部位结构的疲劳问题，国内外学者已经进行了比较深入的研究。李良碧等［2］以某2MW近海风机单桩式支撑结构为研究对象，采用谱疲劳分析法进行了疲劳分析，基于线性疲劳损伤累积理论和S-N曲线计算出结构总的疲劳损伤度和疲劳寿命。刘畅［3］以海上某风场的张力腿式风机支撑结构为研究对象，在风空气动力载荷和水动力荷载的联合作用下，根据S-N曲线和线性疲劳损伤累积理论，对风机支撑结构进行了疲劳寿命分析。于海鹏等［4］对波浪作用下大型海上风机的三桩式支撑结构进行了疲劳分析，根据Miner 线性损伤累计准则，计算支撑结构的疲劳损伤。目前，针对海上风电结构的疲劳研究主要关注于支撑结构。本文针对采用单桩基础的海上风电结构进行有限元数值模拟，结合Miner 疲劳分析理论，研究了在不同设计参数情况下过渡段灌浆体的疲劳性能。……