李静晖 陈果 马晟翔

摘要：文章以大连庄河临近的渤海海域为例，基于S A C S模型研究大直径单桩基础结构在渤海海冰环境下的抗冰性能。研究结果表明：在静冰力方面，根据不同规范推荐公式设计的大直径单桩基础材料的用量可相差约1 0%；在动冰力方面，在不同冰速和冰厚的组合工况下，低冰速和大冰厚作用下的大直径单桩基础结构更易产生持续振动。

关键词：海上风电；大直径单桩基础；冰荷载；渤海；海洋工程

中图分类号： P 7 5； P 7 3 1 . 1 5 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 5-9 8 5 7（ 2 0 2 1） 0 2-0 0 9 3-0 4

R e a c t i o n s t oI c eL o a d so fS i n g l eL a r g e - d i a m e t e rP i l eF o u n d a t i o no f O f f s h o r eW i n dT u r b i n e i nS e aI c eE n v i r o n m e n t o fB o h a i S e a

L I J i n g h u i， CHE NG u o，MAS h e n g x i a n g

（ C C C CS h a n g h a iH a r b o u rE n g i n e e r i n gD e s i g n& R e s e a r c hI n s t i t u t eC o . ， L t d . ， S h a n g h a i 2 0 0 0 3 2， C h i n a）

A b s t r a c t： T h i sp a p e r t o o kt h eB o h a iS e aa r e an e a r b yD a l i a nZ h u a n g h ea sa ne x a m p l e， t os t u d yt h e r e a c t i o n s t o i c el o a d so fs i n g l el a r g e - d i a m e t e rp i l ef o u n d a t i o no fo f f s h o r ew i n dt u r b i n eb a s e do n t h eS A C Sm o d e l .I nt e r m so fs t a t i c i c ef o r c e， t h er e c o mm e n d e df o r m u l a so fd i f f e r e n tc o d e sw e r e c o m p a r e d， a n d i tw a s f o u n d t h a t a c c o r d i n g t od i f f e r e n t c o d e s， i t c o u l d l e a d t oa b o u t 1 0%d i f f e r e n c e i nt h e a m o u n t o f l a r g e - d i a m e t e r s i n g l ep i l e f o u n d a t i o nm a t e r i a l s .I n t e r m so f d y n a m i c i c e f o r c e， d i f -f e r e n t i c es p e e d s a n d i c e t h i c k n e s s e s c o m b i n a t i o n sw e r e a n a l y z e d . T h e i c ev i b r a t i o nr e s p o n s eo f t h e l a r g e - d i a m e t e rs i n g l e - p i l ef o u n d a t i o ns t r u c t u r ei n d i c a t e dt h a tt h es t r u c t u r ew a s m o r el i k e l yt o g e n e r a t ec o n t i n u o u sv i b r a t i o nu n d e rt h ea c t i o no fc o m b i n a t i o n so fl o wi c es p e e d sa n dl a r g ei c e t h i c k n e s s e s .

K e y w o r d s：O f f s h o r e w i n dt u r b i n e，S i n g l el a r g e - d i a m e t e rp i l ef o u n d a t i o n， I c el o a d，B o h a iS e a， O c e a ne n g i n e e r i n g

0 引言

我國北方的渤海海域具有丰富的风能资源，可开发潜力巨大，在国家政策的支持下，其海上风电建设将迅速发展。渤海因地处寒冷地带，冬季普遍受到海冰的影响。根据该海域大量石油平台的建设经验，海冰对海洋结构的作用不可轻视。大直径单桩基础结构因具有适应性良好和施工方便等优势，占据海上风电基础形式的主导地位。因此，研究大直径单桩基础结构在渤海海冰环境下的抗冰性能，对于渤海海上风电建设具有积极作用。本研究以大连庄河临近的渤海海域为例，研究大直径单桩基础结构在总静冰力和动冰力作用下的抗冰性能。

1 海冰物理力学参数

在有实测条件的情况下，海上风电基础结构设计的海冰物理力学参数应由实测结果确定。对于无实测条件的区域或处于前期阶段的项目，海冰参数的确定可参考我国企业标准《中国海海冰条件及应用规定》和国际广泛应用的I S O1 9 9 0 6。……