李怀刚，张积乐，许 立

（山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013）

0 引言

海上风力发电因具有海上风资源丰富、湍流强度小、靠近能源负荷中心、不存在土地占用问题等优势，逐渐成为全球风电领域的新兴战略性产业［1］。研究表明，相对于陆地，海上的风速提高20%，发电量就增加70%，积极合理开发海上风电意义重大［2-3］。海上风电作为一种清洁能源，社会效益、经济效益明显，备受关注。随着技术提升和经验积累，我国海上风电逐步进入大发展期。截至2019 年底，我国海上风电累积装机约684 万kW，已招标未建设项目约2 132.5万kW，容量巨大，市场前景广阔。

已运行的海上风电场中，单桩是应用最广泛的基础形式，比例达到80%［4］。单桩基础的优点是受力明确、施工较为简便快捷，且适应性强。单桩基础通常为大型钢管桩，单根直径4～8 m 甚至更大，桩长数十米甚至超过百米，采用大型沉桩机械打入海床，上部通过法兰或连接段与塔筒连接。

与陆上风电相比，海上风电远离陆地，受波浪、海流、强腐蚀等影响，工作环境更为复杂。海上环境恶劣，风机基础结构长期受到循环载荷作用，设计使用期内长期承受波浪、海流及风荷载的反复作用，设计试验期内一般反复作用的次数达到1 000 万次以上，易发生疲劳破坏［5］。沉桩疲劳对桩体整体疲劳影响明显，桩基设计应计入沉桩造成的疲劳损伤的影响［6-7］。目前对风、波浪疲劳已有较多研究，但对沉桩阶段的疲劳研究却不多。

GRLWEAP 程序基于一维波动方程分析法，可模拟冲击或振动沉桩机在打入过程中桩的运动及受力情况。……