海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1、海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) Guidelines for Designing Offshore Wind Turbine Foundation StructuresDRAFT 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 i 頁(yè)_目目 錄錄前前 言言.I1. 引言引言.11.1 總則.11.2 參考標(biāo)準(zhǔn).11.3. 支撐結(jié)構(gòu).21.4 結(jié)構(gòu)型式的選取.32. 環(huán)境條件環(huán)境條件.52.1 總則.52.2 風(fēng).52.3 波浪.52.4 海流.62.5 水位.72.6 冰.72.7 土壤調(diào)查和巖土資料.82.8 其它環(huán)境條件.83. 荷載及荷載組合荷載及荷載組合.103.1

2、 總則.103.2 固定荷載.103.3 活荷載.103.4 環(huán)境荷載.113.5 荷載組合.174. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).204.1 總則.204.2 許用應(yīng)力.204.3 組合應(yīng)力.214.4 圓管構(gòu)件的強(qiáng)度.214.5 構(gòu)件的穩(wěn)定性.225. 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì).275.1 一般規(guī)定.275.2 樁體壁厚的確定.275.3 樁體分段的確定.275.4 樁體的構(gòu)造要求.275.5 橫向荷載下樁基計(jì)算.285.6 P-Y曲線.285.7 樁的軸向承載力.29 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 ii 頁(yè)_5.8 群樁效應(yīng).316. 鋼材料鋼材料.326.1 總則.326.2 設(shè)計(jì)溫

3、度.326.3 結(jié)構(gòu)分類.326.4 結(jié)構(gòu)用鋼.337. 結(jié)構(gòu)分析計(jì)算結(jié)構(gòu)分析計(jì)算.347.1 總則.347.2 結(jié)構(gòu)建模.347.3 靜強(qiáng)度分析.357.4 動(dòng)力分析.367.5 地震響應(yīng)分析.377.6 疲勞分析.378. 防腐防腐.388.1 總則.388.2 涂層與鍍層保護(hù).388.3 陰極保護(hù).398.4 防腐系統(tǒng)的檢查與維護(hù).41 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 i 頁(yè)_前前 言言大規(guī)模的海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)即將在我國(guó)拉開(kāi)帷幕，為此，在渤海海上風(fēng)電示范項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，海油（北京）能源投資有限公司組織開(kāi)展了海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)研究。在借鑒國(guó)外海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上，經(jīng)

4、過(guò)項(xiàng)目研究起草了本標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 。在本標(biāo)準(zhǔn)各章節(jié)的編制過(guò)程中，通用部分以 API 為主，并參考了部分其它相關(guān)規(guī)范、資料，具體 各部分參考的規(guī)范如下：（1）結(jié)構(gòu)形式主要參考 DNV 規(guī)范和歐洲海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合我國(guó)海上固定式采油的設(shè)計(jì)建造經(jīng)驗(yàn)提出；（2）環(huán)境條件、荷載計(jì)算（除風(fēng)機(jī)靜荷載和動(dòng)冰力荷載） 、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析計(jì)算主要參考 API 規(guī)范確定；（3）風(fēng)機(jī)荷載根據(jù)中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求（JB/T10300-2001）確定；（4）動(dòng)冰力荷載采用了 DNV-OS-J101 建議的冰力計(jì)算方法。本標(biāo)準(zhǔn)（初稿）僅作為海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建議。本標(biāo)準(zhǔn)（初

5、稿）主要起草人：李華軍、黃維平、王樹(shù)青、張兆德、孟珣、石湘 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 1 頁(yè)_1. 引言引言1.1 總則總則1.1.1 一般要求一般要求1、本標(biāo)準(zhǔn)提供海上風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則和技術(shù)要求。2、本標(biāo)準(zhǔn)用于海上風(fēng)電機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3、本標(biāo)準(zhǔn)不包括機(jī)艙、轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)、變速箱等風(fēng)電機(jī)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。1.1.2 目標(biāo)目標(biāo)本標(biāo)準(zhǔn)給出了海上風(fēng)電場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則和指南。1.1.3 范圍和應(yīng)用范圍和應(yīng)用1、本標(biāo)準(zhǔn)適用于所有類型的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)和支撐結(jié)構(gòu)。2、本標(biāo)準(zhǔn)適用于整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括水下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)，但不包括風(fēng)機(jī)部件，如風(fēng)機(jī)吊艙和轉(zhuǎn)子等。3、本標(biāo)準(zhǔn)提供了下列內(nèi)容：環(huán)境條

6、件荷載與荷載組合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)鋼材料結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算與分析腐蝕防護(hù)1.2 參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)1.2.1 一般要求一般要求表 1.2.1 中的標(biāo)準(zhǔn)包括了本標(biāo)準(zhǔn)中的一些參考標(biāo)準(zhǔn)，它們構(gòu)成了本標(biāo)準(zhǔn)的部分條款。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 2 頁(yè)_表表 1.2.1 參考的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范參考的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范參考標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)題DNV-OS-J101DNV 規(guī)范: 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JB/T10300-2001中國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求SY/T 10030-2004中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 海上固定平臺(tái)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的推薦作法-工作應(yīng)力設(shè)計(jì)法SY/T 10049-2004中國(guó)石油

7、天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 海上鋼結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度分析推薦作法SY/T 10008-2000中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 海上固定式鋼質(zhì)石油生產(chǎn)平臺(tái)的腐蝕控制SY/T 10050-2004中國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn): 環(huán)境條件和環(huán)境荷載標(biāo)準(zhǔn)DNV-OS-B101DNV 規(guī)范: 金屬材料DNV-OS-C101DNV 規(guī)范: 海洋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載抗力法 DNV-OS-C201DNV 規(guī)范: 移動(dòng)式海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 工作應(yīng)立法 DNV-OS-C401DNV 規(guī)范: 海洋工程結(jié)構(gòu)裝配和檢測(cè) DNV-OS-C502DNV 規(guī)范: 海洋工程混凝土結(jié)構(gòu)1.3. 支撐結(jié)構(gòu)支撐結(jié)構(gòu)1.3.1 引言引言1、大型海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可

8、以根據(jù)它們基礎(chǔ)類型、安裝方法劃分成：樁基結(jié)構(gòu)重力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)桶基結(jié)構(gòu)浮式結(jié)構(gòu)2、根據(jù)基礎(chǔ)之上的結(jié)構(gòu)型式可分為 3 種基本結(jié)構(gòu)：?jiǎn)瘟⒅Y(jié)構(gòu)導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)浮式結(jié)構(gòu)3、將不同基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)組合可以產(chǎn)生具有不同類型的混合基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。1.3.2 單立柱基礎(chǔ)單立柱基礎(chǔ)1、單立柱單樁結(jié)構(gòu)是樁承結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)形式，基礎(chǔ)施工采用打樁或鉆孔方法。單立柱結(jié)構(gòu)一般為鋼質(zhì)，塔架通過(guò)單樁支撐，塔架與樁之間可以直接連接，或者通過(guò)過(guò)渡段連接。樁和立柱均為圓柱形結(jié)構(gòu)。2、樁的貫入深度取決于環(huán)境和土壤條件。單樁結(jié)構(gòu)在海床活動(dòng)海域和沖刷海床海域是非常有利的，因?yàn)?，它?duì)水深有較大的靈活性。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)弱點(diǎn)是傾斜和振動(dòng)，因此，對(duì)設(shè)計(jì)和

9、施工的要求較高。3、這種類型的結(jié)構(gòu)受到海底地質(zhì)條件和水深的制約，適合于水深從 0 米到 25 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 3 頁(yè)_米的海域。1.3.3 單立柱三樁結(jié)構(gòu)單立柱三樁結(jié)構(gòu)1、單立柱三樁結(jié)構(gòu)有三條樁腿埋入海床，其上部連接一個(gè)單立柱，單立柱是圓柱形鋼管?；A(chǔ)寬度和樁的貫入深度取決于實(shí)際的環(huán)境和土壤條件。2、海上風(fēng)電機(jī)組的單立柱三樁結(jié)構(gòu)與邊際油田開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)易平臺(tái)相似，三根樁通過(guò)一個(gè)三角形剛架與中心立柱連接，風(fēng)電機(jī)組塔架連接到立柱上形成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體。3、三腳架的中心立柱與塔架連接，三腳架的樁可以是豎直的，也可以是傾斜的。當(dāng)結(jié)構(gòu)采用自升式鉆塔安裝時(shí)要使用傾斜樁。4、單立柱三樁結(jié)構(gòu)的

10、剛度大于單立柱結(jié)構(gòu)，因此，適用水深為 20m50m。1.3.4 三腿或四腿導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)三腿或四腿導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)1、海上風(fēng)電機(jī)組的三腿或四腿導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)完全借鑒于海洋石油平臺(tái)的概念，采用了比單立柱三樁結(jié)構(gòu)剛度更大的結(jié)構(gòu)形式。因此，其適用水深和可支撐的風(fēng)機(jī)規(guī)格大于單立柱三樁結(jié)構(gòu)。2、四腿導(dǎo)管架的適用水深為 2050m。1.4 結(jié)構(gòu)型式的選取結(jié)構(gòu)型式的選取1.4.1 一般要求一般要求1、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為高聳結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)受荷載影響很大，尤其要認(rèn)真考慮風(fēng)機(jī)荷載和地震荷載的影響。2、結(jié)構(gòu)型式的選取不僅要考慮靜強(qiáng)度，還必須充分考慮結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力響應(yīng)，使結(jié)構(gòu)的固有頻率避開(kāi)外荷載頻率，尤其是風(fēng)荷載，從而不致產(chǎn)

11、生過(guò)大的動(dòng)力響應(yīng)。3、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)還必須進(jìn)行疲勞分析和屈曲分析，以及腐蝕疲勞問(wèn)題。4、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以是剛性結(jié)構(gòu)，也可以是柔性結(jié)構(gòu)。柔性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要保證平穩(wěn)地度過(guò)穿越頻率。1.4.2 不同結(jié)構(gòu)型式適用的水深范圍不同結(jié)構(gòu)型式適用的水深范圍表 1.4.1 中列出了推薦的不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式適用的水深范圍。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 4 頁(yè)_表表 1.4.1 不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式適用水深范圍不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式適用水深范圍基礎(chǔ)類型水深(m)重力式基礎(chǔ)010桶基單立柱結(jié)構(gòu)025單立柱結(jié)構(gòu)030三腿/四腿導(dǎo)管架20浮式結(jié)構(gòu)50 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 5 頁(yè)_2. 環(huán)境條件

12、環(huán)境條件2.1 總則總則1、海上風(fēng)電平臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮與特定海域和操作有關(guān)的各種環(huán)境條件，主要包括風(fēng)、浪、流、潮、冰和地震等。2、環(huán)境條件應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)分析得到，并根據(jù)最新的海況統(tǒng)計(jì)資料確認(rèn)，包括極端海況和正常操作海況。2.2 風(fēng)風(fēng)1、 風(fēng)速可以分成兩種：（1）持續(xù)風(fēng)速：平均持續(xù)時(shí)間大于 1 分鐘的風(fēng)速；（2）陣風(fēng)風(fēng)速：平均持續(xù)時(shí)間小于 1 分鐘的風(fēng)速；2、 一般來(lái)說(shuō)，持續(xù)風(fēng)速用于計(jì)算平臺(tái)上部的總風(fēng)力，而陣風(fēng)風(fēng)速用于局部構(gòu)件的作用力計(jì)算3、 詳見(jiàn) SY/T 10030-2004 的有關(guān)條款；2.3 波浪波浪1、波浪使用有效波高 Hs 和譜峰周期 Tp 來(lái)表示。2、波浪統(tǒng)計(jì)資料是長(zhǎng)期和短期波

13、浪狀態(tài)表示的基礎(chǔ)。用于設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料必須經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期。3、波浪和風(fēng)是有聯(lián)系的，因?yàn)椴ɡ送ǔＪ怯娠L(fēng)導(dǎo)致產(chǎn)生的。在設(shè)計(jì)中需要考慮波浪和風(fēng)的聯(lián)系。4、當(dāng)?shù)氐暮Ｃ孢\(yùn)動(dòng)的譜密度可以由已有的波浪資料確定。5、在沒(méi)有實(shí)測(cè)資料的情況下，海浪的譜密度函數(shù)可以用 JONSWAP 譜來(lái)表示， 24exp0.52545Sexp42ppfffpgffff 其中：f波浪頻率，f=1/T；T波浪周期；fp譜峰頻率，fp=1/Tp；Tp譜峰周期；g重力加速度；歸納的 Phillips 常數(shù)，24245/1 0.287lnSpHfg 譜寬參數(shù)，ffp 時(shí)，=0.07；ffp 時(shí)，=0.09；譜峰升高因子；上跨零點(diǎn)周

14、期 Tz 取決于譜峰周期 Tp，由下面的關(guān)系來(lái)確定， 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 6 頁(yè)_511zpTT譜峰升高因子5.3.6exp 5.75 1.15.3.651.5psppsspsTHTTHHTH若若若其中：Tp 單位是秒，Hs 單位是米。6、從當(dāng)?shù)匾延匈Y料獲得的波浪參數(shù) Hs 和 Tp 的長(zhǎng)期概率分布可以用一般分布形式或者散點(diǎn)圖的形式表示。典型的一般分布包括有效波高的 Weibull 分布和與 Hs 有關(guān)的 Tp 的對(duì)數(shù)分布。散點(diǎn)圖給出的是點(diǎn)對(duì)（Hs,Tp）在給定的（Hs,Tp）區(qū)間里發(fā)生的頻率。7、有效波高服從 Weibull 分布 1 expSHhFh 當(dāng)表示任意 t

15、小時(shí)有效波高的分布時(shí)，每年最大有效波高的分布可以 SHFh取為： ,max,1SSNHyearHFhFh其中：N 是一年中 t 小時(shí)海浪間隔的個(gè)數(shù)，t=3 時(shí)，N=2920。8、以年為單位的重現(xiàn)期為 TR的有效波高，在每年最大有效波高的分布中定義為(1-1/TR)分位數(shù)。用表示，表達(dá)式為：,rS TH1,max,111rSS THyearRHFT其中 TR 大于一年。2.4 海流海流1、海流對(duì)海洋平臺(tái)有作用力，此外海洋考慮流對(duì)波浪的 Dopple 效應(yīng)。2、流速一般按照表層、中層、底層給出。3、海流主要有風(fēng)成流、潮流和環(huán)流。4、海流統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是表示長(zhǎng)期和短期海流環(huán)境的基礎(chǔ)。用作設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)

16、數(shù)據(jù)必須有足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期。5、必須相應(yīng)地考慮海流隨水深的變化。6、風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)底部容易腐蝕的地方，需要特別研究接近海底處的海流環(huán)境。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 7 頁(yè)_7、沒(méi)有詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量資料時(shí)，海流速度隨水深的變化認(rèn)為是 tidewindv zvzvz其中 z0 時(shí)， 170tidetidehzvzvzh時(shí)，00hz 17000windwindhzvzvzhv(z)水深 z 處海流的總速度；z到靜水面的距離，向上為正；vtide0靜水面的潮流速度；vwind0靜水面的風(fēng)成流速度；h水深（取正） ；ho風(fēng)成流的參考深度，ho=50m。2.5 水位水位1水位由平均水位、潮位和

17、風(fēng)、壓力導(dǎo)致的風(fēng)暴潮構(gòu)成。潮差定義為最高天文潮和最低天文潮之差。2水位統(tǒng)計(jì)資料可以用長(zhǎng)期和短期水位環(huán)境表示。用作設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)必須有足夠長(zhǎng)的時(shí)間周期。3、水位和風(fēng)是有相關(guān)的，因?yàn)樗怀煞掷镉酗L(fēng)成因素。設(shè)計(jì)中要考慮水位資料和風(fēng)資料之間的這種聯(lián)系。2.6 冰冰1、如果風(fēng)電場(chǎng)所在海區(qū)可能形成冰或是可能有流冰，冰環(huán)境必須適當(dāng)考慮。2、對(duì)于下面的海冰環(huán)境和性質(zhì)要考慮相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)資料：冰的特性和幾何形狀；冰區(qū)密度和分布；冰的類型（浮冰、狹長(zhǎng)的冰、冰排） ；冰的機(jī)械性能（抗壓強(qiáng)度 ru，抗彎強(qiáng)度 rf） ；流冰的速度和方向；冰厚。3、冰的增長(zhǎng)來(lái)源于海浪飛濺、雪、雨和潮濕的空氣，在不同的海區(qū)這些因素要相

18、應(yīng)地考慮。4、如果有除去冰雪的設(shè)備，由于雪和冰的積累導(dǎo)致的雪和冰荷載可以減小或是忽略。5、當(dāng)風(fēng)荷載和水動(dòng)力荷載確定之后，要相應(yīng)考慮冰引起的橫截面積的增加和表面粗糙度的改變。6、冰厚是計(jì)算冰荷載的重要參數(shù)。冰厚的確定應(yīng)該基于當(dāng)?shù)氐谋鶖?shù)據(jù)， 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 8 頁(yè)_2.7 土壤調(diào)查和巖土資料土壤調(diào)查和巖土資料1、土壤調(diào)查應(yīng)該給詳細(xì)設(shè)計(jì)提供所有需要的土壤資料。土壤調(diào)查分為地質(zhì)研究、地球物理測(cè)量和巖土調(diào)查。2、土壤調(diào)查的范圍和土壤調(diào)查方法的選擇要考慮風(fēng)機(jī)的類型、大小、重要性、土壤的復(fù)雜性和海床環(huán)境、實(shí)際土壤沉淀物的類型。土壤調(diào)查覆蓋的區(qū)域要看場(chǎng)地布置和安裝的容許誤差。3、對(duì)于

19、風(fēng)場(chǎng)中的多重地基，土壤的巖石組成和土壤強(qiáng)度特性范圍要在每一層地基或者每個(gè)地基的位置進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估。4、土壤調(diào)查必須提供達(dá)到某一深度土壤的相關(guān)信息，在此深度以下的薄弱基礎(chǔ)不再會(huì)影響到風(fēng)機(jī)和支撐結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的安全性和性能。5、土壤調(diào)查通常由下面的調(diào)查類型組成：該點(diǎn)的地質(zhì)調(diào)查海床的地形調(diào)查地球物理調(diào)查，土壤鉆孔并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試土壤取樣并進(jìn)行隨后的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試在采樣處進(jìn)行測(cè)試，例如錐形穿透試驗(yàn)（CPT）6、現(xiàn)場(chǎng)的巖土調(diào)查包括取樣做實(shí)驗(yàn)室分析和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試兩部分，調(diào)查應(yīng)該提供下面所有重要土層的巖土資料類型：土壤分類和描述的資料；實(shí)施要求的分析類型之后提供剪切強(qiáng)度和變形特性；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力環(huán)境。提供的土壤參數(shù)，應(yīng)該覆蓋所

20、有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)要求，包括重要土層的橫向范圍和這些土層中土壤特性的橫向變化。7、確定土壤的強(qiáng)度和變形特性的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，應(yīng)該包括一系列不同類型的實(shí)驗(yàn)，每種實(shí)驗(yàn)要重復(fù)多次，這樣才能滿足基礎(chǔ)詳細(xì)設(shè)計(jì)的需要。2.8 其它環(huán)境條件其它環(huán)境條件2.8.1 地震地震1、風(fēng)電場(chǎng)海域的地震活躍程度必須根據(jù)地震活動(dòng)的歷史記錄，如地震發(fā)生的次數(shù)和量級(jí)，以此來(lái)進(jìn)行評(píng)定。2、如果能夠得到該地區(qū)地震活動(dòng)的詳細(xì)信息，那么該地區(qū)的地震條件由這些信息來(lái)確定。3、如果沒(méi)有該地區(qū)地震活動(dòng)的詳細(xì)信息，那么地震條件的確定要根據(jù)詳細(xì)的調(diào)查，這包括地質(zhì)歷史的研究和該地區(qū)發(fā)生的地震。4、如果某地區(qū)被定為地震活躍區(qū)并且風(fēng)機(jī)受地震的影響，就需

21、要做當(dāng)?shù)睾驮摰貐^(qū)地質(zhì)評(píng)估以確定缺陷的位置和排列、震中和震源的距離、能量釋放的機(jī)制和震源到該地的衰減特征。應(yīng)該考慮當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件，某種程度上地震能夠影響到地面的運(yùn)動(dòng)。地震設(shè)計(jì)包括形成該地的地震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該與認(rèn)可的工業(yè)操作相符合。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 9 頁(yè)_2.8.2 鹽度鹽度應(yīng)該考慮海水的鹽度對(duì)腐蝕的影響。2.8.3 溫度溫度1、高、低溫度的極值表示成可能的最高值和最低值，各自有相應(yīng)的重現(xiàn)期。2、當(dāng)描述溫度環(huán)境時(shí)，空氣和海水的溫度都要考慮。2.8.4 海生物的生長(zhǎng)海生物的生長(zhǎng)1、海底的植物、動(dòng)物和細(xì)菌引起水下和潮間帶的結(jié)構(gòu)部件上的海生物生長(zhǎng)。潛在的海生物生長(zhǎng)必須得到重視

22、。海生物增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重量，還可能增加構(gòu)件上水的作用力。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 10 頁(yè)_3. 荷載及荷載組合荷載及荷載組合3.1 總則總則1、該部分定義并詳細(xì)敘述了在總體強(qiáng)度分析和局部設(shè)計(jì)中需考慮的荷載及荷載組合情況。2、風(fēng)機(jī)和支撐結(jié)構(gòu)至少要滿足 IEC61400-1(風(fēng)渦輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)規(guī)范第一部分：安全要求)中給出的特定風(fēng)工況的要求。3.2 固定荷載固定荷載固定荷載是指平臺(tái)適用期間，大小、位置或方向不會(huì)發(fā)生改變的荷載，如：平臺(tái)結(jié)構(gòu)在空氣中的重量永久安裝在平臺(tái)上的設(shè)備和附屬結(jié)構(gòu)作用在結(jié)構(gòu)上的靜水力3.3 活荷載活荷載1、活荷載是指在與平臺(tái)使用和正常操作有關(guān)的荷載，其大小、位

23、置和方向會(huì)發(fā)生改變。例如：人員的變化起重機(jī)操作荷載船舶撞擊與設(shè)備運(yùn)行有關(guān)的荷載可變的壓艙物和設(shè)備荷載存儲(chǔ)的材料、設(shè)備、氣體、液體和流體救生艇2、對(duì)于海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，活荷載包括：運(yùn)動(dòng)荷載（actuation loads）服務(wù)船只的撞擊荷載起重機(jī)操作荷載3、運(yùn)動(dòng)載荷運(yùn)行載荷是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行和控制產(chǎn)生的，可將它們分成若干類。每一類都與風(fēng)輪轉(zhuǎn)數(shù)的控制有關(guān)，例如通過(guò)葉片或其他氣動(dòng)裝置的變距進(jìn)行扭矩控制。運(yùn)行載荷包括由風(fēng)輪停轉(zhuǎn)和啟動(dòng)，發(fā)電機(jī)接通和脫開(kāi)引起的傳動(dòng)鏈機(jī)械剎車和瞬態(tài)載荷，以及偏轉(zhuǎn)載荷。4、運(yùn)行載荷通常認(rèn)為是風(fēng)荷載作用在風(fēng)渦輪機(jī)上產(chǎn)生的荷載中一種。因此，在該標(biāo)準(zhǔn)中，驅(qū)動(dòng)荷載認(rèn)為是環(huán)境風(fēng)機(jī)荷載

24、，不以獨(dú)立的功能荷載出現(xiàn)在荷載組合中。5、船舶撞擊荷載用于主要的支撐結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)以及次重要結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)中。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 11 頁(yè)_3.4 環(huán)境荷載環(huán)境荷載3.4.1 總則總則1、環(huán)境荷載是指平臺(tái)使用期間，大小、位置和方向會(huì)發(fā)生改變的自然因素引起的荷載。包括：風(fēng)機(jī)荷載由波浪和流產(chǎn)生的水動(dòng)力荷載，包括拖曳力和慣性力地震荷載流致渦激荷載潮汐效應(yīng)海生物生長(zhǎng)雪、冰荷載2、更加詳細(xì)的信息請(qǐng)參考中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， “環(huán)境條件和環(huán)境荷載標(biāo)準(zhǔn)” ，SY/T 10050-2004。3.4.2 風(fēng)機(jī)荷載風(fēng)機(jī)荷載1、風(fēng)機(jī)運(yùn)行荷載風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其葉片上的風(fēng)荷載和風(fēng)

25、機(jī)偏航引起的荷載通過(guò)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作用在塔架頂端，因此，DNV 規(guī)范規(guī)定，海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮風(fēng)電機(jī)組的荷載。這部分荷載包括：風(fēng)輪上的靜風(fēng)壓引起的荷載、湍流和尾流引起的荷載、風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航引起的荷載和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重力荷載等。中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)（JB/T10300-2001）對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的荷載計(jì)算做出了具體的規(guī)定：A.1 正常運(yùn)行荷載 (1) 作用在風(fēng)輪上的平均壓力作用在風(fēng)輪掃掠面積A上的平均壓力由下式計(jì)算：Hp2HFB12rpC V式中：CFB=8/9；空氣密度；Vr額定風(fēng)速。代入系數(shù)值并經(jīng)量綱轉(zhuǎn)換后得： 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 12 頁(yè)_（kN/m2

26、）2H1800rVp 式中：Vr 的量綱為m/s。 (2) 作用在塔架頂部的力為：XHHFp A (3) 湍流、風(fēng)斜流和塔尾流的影響利用氣動(dòng)力距風(fēng)輪中心的偏心距ew 來(lái)考慮湍流以及風(fēng)斜流和塔尾流的影響：22wrwReV式中：R風(fēng)輪半徑；w任一方向風(fēng)的極端風(fēng)梯度，取w=0.25或風(fēng)速梯度的1.5 倍m sm（二值中取較小值）。由于此偏心距而產(chǎn)生最大附加力矩為：YHHwMp Ae或ZHHwMp Ae (4) 扭矩XHM由最大輸出功率 Pe1 確定：e1XHPM式中：風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度；發(fā)電機(jī)和增速器的總效率系數(shù)。若無(wú)輸出功率或總效率系數(shù)實(shí)際值時(shí)，則可假定單位風(fēng)輪掃掠面積的輸出功率為500W/m2及總效

27、率系數(shù)=0.7。將=0.7 及Pe1（kW）代入得：e1XH14PMn式中：n風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，r/min。A.2 風(fēng)機(jī)偏航荷載風(fēng)機(jī)偏航運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于陀螺效應(yīng)，偏航運(yùn)轉(zhuǎn)將引起作用在塔架頂部的陀螺力，這就是偏航荷載，對(duì)于偏航運(yùn)動(dòng)的不同階段，該荷載分為啟動(dòng)荷載和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)荷載。（1）啟轉(zhuǎn)當(dāng)風(fēng)機(jī)偏航時(shí)，偏航啟動(dòng)作用在塔架上的扭矩為：ZTHwMp Ae 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 13 頁(yè)_在偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)，除扭矩外，還作用有塔架頂端的橫向力：YTMMFm e式中：發(fā)電機(jī)和風(fēng)輪的總質(zhì)量；Mm總質(zhì)量的質(zhì)心位置距塔架的距離；Me偏航角加速度。（2）勻速偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)如果裝被動(dòng)偏航系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無(wú)合理加速時(shí)

28、間數(shù)據(jù)可用，則可假定加速持續(xù)時(shí)間為1s。此外，要使用偏航系統(tǒng)的角速度。對(duì)于裝主動(dòng)偏航系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，角速度通常很小，可不考慮此荷載情況。在這些情況下，將作用下述荷載：2XTMMFZm e YTBMZI 式中：Z 葉片數(shù)量； 葉片相對(duì)風(fēng)輪軸的慣性矩；BI偏航角速度2、風(fēng)在轉(zhuǎn)子和塔架上產(chǎn)生的荷載應(yīng)當(dāng)加以考慮。風(fēng)生荷載包括風(fēng)直接產(chǎn)生的荷載以及由風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和風(fēng)激運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的間接荷載。直接風(fēng)激荷載包括：空氣動(dòng)力輪機(jī)葉片荷載（在運(yùn)轉(zhuǎn)，停止、空閑，制動(dòng)和啟動(dòng)時(shí)） ；塔架和發(fā)電機(jī)艙的氣動(dòng)阻力。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，以下風(fēng)荷載包括由風(fēng)間接產(chǎn)生的荷載和風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的荷載。葉片上的動(dòng)力荷載。隨著葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，該荷

29、載隨時(shí)間不斷變化；由轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的地心引力和科里奧利力；偏轉(zhuǎn)引起的回轉(zhuǎn)力；風(fēng)機(jī)的制動(dòng)力。3、以下因素在風(fēng)荷載的定義中應(yīng)當(dāng)予以考慮：塔架的遮蔽、塔架的填塞物和漩渦脫落，即塔架的存在而產(chǎn)生的風(fēng)紊流；一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)在另一個(gè)的后面產(chǎn)生的伴流效應(yīng)，例如在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中；與回轉(zhuǎn)軸有關(guān)的風(fēng)流方向偏離，例如偏航誤差；轉(zhuǎn)動(dòng)樣本，例如，由于輪機(jī)葉片切割漩渦，低頻的氣體紊亂將會(huì)變成高頻荷載；氣體彈性效應(yīng)，例如，渦輪機(jī)在一面的運(yùn)動(dòng)和與另一面的風(fēng)場(chǎng)的相互作用；葉片螺距的不同導(dǎo)致的空氣動(dòng)力的不平衡和轉(zhuǎn)子質(zhì)量的不平衡；風(fēng)力渦輪機(jī)上控制系統(tǒng)的影響，例如，限制穿過(guò)葉片螺距上的極限荷載； 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 14

30、 頁(yè)_氣體的紊流和陣風(fēng)；由停止導(dǎo)致的槳葉和邊緣振動(dòng)所引起的不穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)避免；阻尼；風(fēng)力渦輪機(jī)控制器。3.4.3 風(fēng)荷載風(fēng)荷載1、風(fēng)速的選取 參考 SY/T 100302004 2.3.2 條款。2、風(fēng)力的計(jì)算 計(jì)算公式如下 221AVCFs式中：F風(fēng)力（N） ；空氣的密度（kg/m3） ；A物體的迎風(fēng)面積（m2） ；V風(fēng)速（m/s） ；Cs形狀系數(shù)。3、形狀系數(shù)和遮蔽效應(yīng) 參考 SY/T 100302004 2.3.2e 和 2.3.2f 條款。3.4.4 波浪荷載波浪荷載1、在波浪荷載的計(jì)算中，應(yīng)根據(jù)水深、環(huán)境條件級(jí)結(jié)構(gòu)形式采用合適的波浪理論；2、對(duì)于細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，如導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)構(gòu)件和單樁結(jié)構(gòu)，可

31、用 Morison 方程求解波浪力。3、對(duì)于大尺度結(jié)構(gòu)物，波浪運(yùn)動(dòng)因結(jié)構(gòu)物的存在受到干擾，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行波浪繞射分析以確定局部（壓力）及整體波浪荷載。4、作用在諸如浸沒(méi)在水中的圓柱體等細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)部分上的波浪力，可通過(guò)Morison 方程預(yù)測(cè)得到。在該方程中，作用在水深 z 處的豎直單元 dz 上的水平力表達(dá)如下：第一項(xiàng)是慣性力，第二項(xiàng)是拖曳力。CD和 CM是拖曳力和慣性力系數(shù)，D 是圓柱體直徑， 是水的密度，是水質(zhì)點(diǎn)的水平速度，z 由靜水面處測(cè)量，x z 軸向上。因此，在海底處，z=-d，水深為 d。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 15 頁(yè)_5、作用于圓柱體上總的水平波浪力可由 Moris

32、on 方程沿高度 z 從-d 到波浪頂端的積分得到。6、當(dāng)結(jié)構(gòu)物的尺寸接近波長(zhǎng)時(shí)，如 D0.2，那么 Morison 方程不適用。慣性力將占主導(dǎo)地位，可由繞射理論計(jì)算得到。7、波浪容易在結(jié)構(gòu)物所在地或其周圍發(fā)生破碎，那么在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)考慮破碎波的波浪荷載。破碎波的波浪荷載取決于破碎波的類型。崩破波、卷破波和激破波之間有區(qū)別。三種類型波浪的動(dòng)力學(xué)不同。8、在波浪荷載的計(jì)算中，可用增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件外徑的方法來(lái)考慮海生物的生長(zhǎng)。3.4.5 流荷載流荷載 1、單獨(dú)流力的計(jì)算 VDVCFd212、與波浪同時(shí)出現(xiàn) 流速應(yīng)與波浪的水質(zhì)點(diǎn)速度矢量迭加，然后計(jì)算。3、流致渦激振動(dòng) 對(duì)暴露于流中的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，應(yīng)考慮周

33、期性的漩渦脫落引起的渦激振動(dòng)的影響。3.4.6 冰荷載冰荷載1、靜冰力計(jì)算海冰對(duì)結(jié)構(gòu)的作用力取決于海冰的破壞形式，海冰的擠壓破壞強(qiáng)度為彎曲破壞強(qiáng)度的 3-4 倍，因此，一般采用擠壓破壞時(shí)的冰力作為設(shè)計(jì)冰荷載。各國(guó)學(xué)者提出了不同的靜冰力計(jì)算公式，其中被普遍認(rèn)可而且在海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中廣泛采用的冰力計(jì)算公式為 Korzhavin-Afanasev 公式（簡(jiǎn)稱 K-A 公式） 。K-A 公式表達(dá)的靜冰力為 ImscFkdt式中：-嵌入系數(shù)，取值為I51tId 樁柱形狀系數(shù)，圓截面柱取0.9；m 樁柱與冰層的接觸系數(shù)，一般取0.3；k 冰塊試樣的極限抗壓強(qiáng)度，Pa；c 樁柱直徑，；dm 冰層計(jì)算厚度，

34、。tm 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 16 頁(yè)_2、動(dòng)冰力的計(jì)算 動(dòng)冰力的計(jì)算根據(jù)DNV規(guī)范DnV-OS-J101中建議的動(dòng)冰力曲線，如下圖所示。其中取的是靜力計(jì)算得到的，為冰作用的周期，其影響條件是冰0FsF0,1T的破壞長(zhǎng)度和冰的漂移速度，LiceU0,1/iceTL U 圖圖3.1 DNV-J101建議的動(dòng)冰力時(shí)程建議的動(dòng)冰力時(shí)程 圖示動(dòng)冰力時(shí)程的表達(dá)式如下： 00.10.1000.10.10.10.1000.10.10.10.180.200.777(0.7)0.70.80.3(0.8)0.82FFTTFFFTTTTFFTTTT DNV規(guī)范推薦了兩種確定破壞長(zhǎng)度的模型：L （

35、1），其中是樁的外徑，是的函數(shù)，由圖3.212LDD2/()WfDt中確定，其中，是冰的彎曲強(qiáng)度，是水的重度， 為冰的計(jì)算厚度。fWt 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 17 頁(yè)_圖圖3.2 冰的破壞長(zhǎng)度確定參數(shù)冰的破壞長(zhǎng)度確定參數(shù)的確定的確定 （2），其中是冰的彈性模量， 是冰的泊松比。0.25321212(1)WEtLvEv 以上兩種模型都表明冰的破壞長(zhǎng)度和冰的漂移速度是相互獨(dú)立的。冰LiceU的漂移速度根據(jù)所給環(huán)境資料取值。冰的破壞長(zhǎng)度取值相對(duì)來(lái)說(shuō)比較不確定，L因此，在動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算中要考慮范圍相對(duì)比較廣泛的冰周期，以保證結(jié)構(gòu)在0,1T冰載荷作用下有足夠的強(qiáng)度。3、群樁上的冰力但大

36、面積冰層擠向平臺(tái)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮群樁的遮蔽效應(yīng)，后面的樁排應(yīng)乘以折減系數(shù)。4、對(duì)在寒冷地區(qū)的平臺(tái)，應(yīng)參考 API RP2N 確定冰荷載。3.4.7 地震荷載地震荷載1、當(dāng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的場(chǎng)所可能發(fā)生地震時(shí)，結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成具有抵抗地震荷載的能力。2、當(dāng)風(fēng)機(jī)建在易發(fā)生地震引發(fā)海嘯的地帶，那么海嘯對(duì)結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)也應(yīng)當(dāng)加以考慮。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 18 頁(yè)_3.5 荷載組合荷載組合3.5.1 荷載組合的原則荷載組合的原則1. 根據(jù)應(yīng)用海域的具體環(huán)境條件，對(duì)實(shí)際有可能出現(xiàn)的各種荷載，應(yīng)按照最不利情況進(jìn)行組合。2. 在荷載組合過(guò)程中，應(yīng)考慮荷載組合的合理性和可能性。3. 對(duì)受水位影響的荷

37、載，必須把水位作為一個(gè)組合條件考慮。3.5.2 荷載組合荷載組合1. DNV-OS-J101 推薦的荷載組合2 我國(guó)海域的荷載組合 針對(duì)我國(guó)渤海和南海海域，極端環(huán)境條件下的荷載組合工況見(jiàn)表 3.2。表表 3.2 渤海和南海極端工況荷載組合渤海和南海極端工況荷載組合組合工況風(fēng)浪流冰表表3.1 DNV荷載組合荷載組合定義相關(guān)荷載效應(yīng)特征荷載值的環(huán)境荷載類型和重現(xiàn)期極限荷載荷載聯(lián)合風(fēng)浪流冰水位150年一遇5年一遇5年一遇50年一遇25年一遇50年一遇5年一遇50年一遇35年一遇5年一遇50年一遇50年一遇最終極限狀態(tài)450年一遇5年一遇50年一遇平均水位注：最終極限狀態(tài)下，風(fēng)機(jī)處于停轉(zhuǎn)狀態(tài)。 海上風(fēng)

38、電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 19 頁(yè)_150 年一遇50 年一遇50 年一遇渤海210 年一遇10 年一遇50 年一遇南海100 年一遇100 年一遇100 年一遇對(duì)于風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，在我國(guó)渤海和南海海域，可以采用以下的荷載組合形式，如表 3.3 所示。表表 3.3 渤海和南海操作工況荷載組合渤海和南海操作工況荷載組合組合工況風(fēng)浪流冰1風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10 年一遇10 年一遇渤海2風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10 年一遇10 年一遇南海風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)10 年一遇10 年一遇3、每次對(duì)包含風(fēng)荷載效應(yīng)貢獻(xiàn)的荷載聯(lián)合進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)風(fēng)機(jī)的兩種不同狀況假定來(lái)分析：運(yùn)轉(zhuǎn)中的風(fēng)機(jī)；停止?fàn)顟B(tài)（空轉(zhuǎn)和靜止） 。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)使

39、用相應(yīng)兩種分析結(jié)果的最大荷載效應(yīng)。3.5.3 瞬態(tài)荷載情況瞬態(tài)荷載情況1、來(lái)自風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和控制產(chǎn)生的激勵(lì)荷載會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)風(fēng)荷載。以下情況會(huì)產(chǎn)生瞬態(tài)荷載，應(yīng)當(dāng)加以考慮：從停止或閑置狀態(tài)下的啟動(dòng)；正常關(guān)閉；緊急關(guān)閉；正常故障事件：控制系統(tǒng)的故障及電力網(wǎng)絡(luò)連接的損失；非正常故障事件：保護(hù)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)故障；偏航。2、特征瞬態(tài)風(fēng)荷載效應(yīng)計(jì)算為 10 分鐘周期的最大荷載效應(yīng)，在該周期內(nèi)，風(fēng)強(qiáng)度取在切入和切出風(fēng)速范圍內(nèi)最不利 10 分鐘平均風(fēng)速。為了確定臨界風(fēng)速，例如，在瞬態(tài)荷載中產(chǎn)生最嚴(yán)重荷載的風(fēng)速，則應(yīng)當(dāng)考慮陣風(fēng)、湍流、風(fēng)向變化、風(fēng)剪切、故障時(shí)間和梯度損失等因素。3、特征瞬態(tài)風(fēng)荷載效應(yīng)應(yīng)當(dāng)與 10 年一遇

40、的波浪荷載效應(yīng)聯(lián)系起來(lái)。該聯(lián)合可根據(jù)線性聯(lián)合模式起作用，線性聯(lián)合值可通過(guò)獨(dú)立計(jì)算的特征波浪荷載效應(yīng) 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 20 頁(yè)_和風(fēng)荷載效應(yīng)計(jì)算設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)。該聯(lián)合可通過(guò)時(shí)間域內(nèi)結(jié)構(gòu)分析的特征聯(lián)合荷載效應(yīng)的模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，該時(shí)間域同時(shí)適用于風(fēng)荷載和波浪荷載的模擬時(shí)間列。當(dāng)瞬時(shí)風(fēng)荷載與波浪荷載相聯(lián)合時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮它們之間的不一致性。對(duì)于非軸對(duì)稱支撐結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)假定最不利風(fēng)荷載方向和波浪荷載方向。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 21 頁(yè)_4. 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 總則總則1、本章對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中鋼質(zhì)圓管構(gòu)件的設(shè)計(jì)作了規(guī)定，適用于鋼材屈服強(qiáng)度 s420N/mm

41、2，構(gòu)件徑厚比 D/t120 的圓管構(gòu)件，局部屈曲公式的有效范圍是 D/t60 時(shí)，在軸向壓力或彎矩作用下，應(yīng)考慮管壁的局部屈曲而引起的失穩(wěn)。當(dāng)圓管的徑厚比 D/t300，且 t6mm 時(shí),通常為非彈性局部屈曲，而在殘余應(yīng)力及初始缺陷影響較大時(shí)，特別是對(duì)于高強(qiáng)度鋼,也可能在彈性范圍內(nèi)產(chǎn)生局部屈曲。(1)彈性屈曲時(shí)，其彈性局部屈曲臨界應(yīng)力為：xe N/mm2DtExe/6 . 0式中：E彈性模量，N/mm2。(2)非彈性屈曲時(shí)，其非彈性局部屈曲臨界應(yīng)力為：xc N/mm2 xesxck 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 25 頁(yè)_式中：k局部穩(wěn)定系數(shù)，按下式計(jì)算：4/23. 064. 1

42、tDk式中：D圓管公稱直徑，mm；t圓管壁厚，mm。2、整體臨界應(yīng)力無(wú)加筋圓管構(gòu)件,在軸向壓力作用下，其穩(wěn)定性由整體屈曲臨界應(yīng)力控制，可按下式驗(yàn)算整體穩(wěn)定性： N/mm2 csAN式中：N軸向壓力，N；A圓管截面積，N/mm2；鋼材屈服強(qiáng)度，在本式中當(dāng)圓管 D/t60 時(shí)，應(yīng)以局部屈曲臨界應(yīng)s力(或,取小者)替代，N/mm2；xexcs許用屈曲臨界應(yīng)力，N/mm2。 c整體穩(wěn)定系數(shù)，由下式?jīng)Q定：當(dāng)時(shí), 2030020044. 0265. 067. 125. 01當(dāng)時(shí), 202092. 11式中：s0構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比；構(gòu)件整體屈曲的臨界應(yīng)力等于鋼材屈服強(qiáng)度的長(zhǎng)細(xì)比,按下式計(jì)算：sssE2對(duì)于圓管，可

43、取。EDKls9 . 004.5.4 無(wú)加筋圓管構(gòu)件在彎矩作用下的局部屈曲無(wú)加筋圓管構(gòu)件在彎矩作用下的局部屈曲無(wú)加筋圓管構(gòu)件在彎矩作用下，當(dāng) D/t60 時(shí)，可能產(chǎn)生局部屈曲，應(yīng)按下式驗(yàn)算其彎曲應(yīng)力： N/mm2 kWM1 . 1式中：M構(gòu)件的最大彎矩，Nmm；W截面的剖面模數(shù)，mm3；對(duì)于圓管可?。簍DW42 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 26 頁(yè)_k局部穩(wěn)定系數(shù)。4.5.5 軸向壓力和彎矩聯(lián)合作用的穩(wěn)定性軸向壓力和彎矩聯(lián)合作用的穩(wěn)定性1、無(wú)加筋圓管受軸向壓力和彎矩的聯(lián)合作用時(shí),應(yīng)滿足下式要求: N/mm2 cyxWMMAN225 . 1式中：N軸向應(yīng)力，N；Mx、My計(jì)算截面繞

44、 x 軸和 y 軸的彎矩，Nmm；A圓管截面積，mm2；W圓管截面的剖面模數(shù)，mm3；整體穩(wěn)定系數(shù)。2、鋼管樁一般可不進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算，但受橫向荷載作用的樁，同時(shí)又有很大的軸向力作用時(shí)，在計(jì)算中要考慮荷載位移(P)效應(yīng)，可將樁模擬為非線性彈性基礎(chǔ)上梁進(jìn)行內(nèi)力分析。當(dāng) D/t60 時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算局部穩(wěn)定性： N/mm2 WMMANyxx229 . 04.5.6 靜水中無(wú)加筋圓管構(gòu)件的穩(wěn)定性計(jì)算靜水中無(wú)加筋圓管構(gòu)件的穩(wěn)定性計(jì)算1、圓管在外水壓力作用下產(chǎn)生的環(huán)向壓應(yīng)力,應(yīng)不超過(guò)環(huán)向的許用應(yīng)力：h h N/mm2 2hchhhpDtk式中：p設(shè)計(jì)靜水壓力，MPa；環(huán)向屈曲安全系數(shù)；工作環(huán)境條件，=

45、2.0；極端環(huán)境條件，hkhk=1.5；hk環(huán)向屈曲臨界應(yīng)力，N/mm2。hc無(wú)加筋圓管構(gòu)件如滿足規(guī)定的圓度公差，環(huán)向屈曲臨界應(yīng)力可由下hc列步驟確定： 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 27 頁(yè)_按下式計(jì)算彈性環(huán)向屈曲應(yīng)力he： N/mm229 . 0DtEhe確定環(huán)向屈曲臨界應(yīng)力hc：當(dāng)時(shí)，= N/mm2hhe5 . 0hche當(dāng)時(shí)， N/mm2shes25 . 0heshc2 . 04 . 02、當(dāng)軸向拉力和外水壓力共同作用時(shí)，圓管構(gòu)件應(yīng)滿足下列公式： 0 . 16 . 022hhxhhx式中：，N/mm2；hbax5 . 0其中：軸向應(yīng)力的絕對(duì)值，N/mm2；a彎曲應(yīng)力的絕對(duì)值

46、，N/mm2；b環(huán)向應(yīng)力的絕對(duì)值，N/mm2。h3、承受軸向壓力和外水壓力共同作用的無(wú)加筋圓管構(gòu)件，在下述兩個(gè)環(huán)境條件下，應(yīng)同時(shí)滿足公式要求：(1)工作環(huán)境條件：0 . 12242hehhexehex0 . 12xcx0 . 12hch式中：，N/mm2。hbax5 . 0(2)極端環(huán)境條件：0 . 15 . 1232hehhexehex0 . 15 . 1xcx 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 28 頁(yè)_0 . 15 . 1hch 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 29 頁(yè)_5. 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5.1 一般規(guī)定一般規(guī)定1、為確保風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在工作環(huán)境條件下能正常工

47、作，在極端環(huán)境條件下具有一定的安全度，應(yīng)對(duì)樁體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及樁基承載力進(jìn)行分析驗(yàn)算。此外，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還應(yīng)包括打樁過(guò)程中的樁體強(qiáng)度校核，以及樁可打入性分析。樁基礎(chǔ)應(yīng)能承受靜力的、循環(huán)的和瞬時(shí)的荷載而不致產(chǎn)生過(guò)大的變形或振動(dòng)。應(yīng)特別注意循環(huán)荷載對(duì)支撐土壤強(qiáng)度的影響以及對(duì)樁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。2、應(yīng)調(diào)查海底相對(duì)于基礎(chǔ)構(gòu)件產(chǎn)生位移的可能性，應(yīng)預(yù)估此位移引起的作用力，并在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中加以考慮。3、由于海流和波浪作用引起的海床沖刷可能嚴(yán)重影響樁基軸向和橫向支承能力，應(yīng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所在海域的海床沖刷情況進(jìn)行調(diào)查,如有沖刷現(xiàn)象，則設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加以考慮。4、在基礎(chǔ)施工過(guò)程中，由于達(dá)不到設(shè)計(jì)要求需要采取的

48、可能補(bǔ)救措施應(yīng)在施工前進(jìn)行研究并做出規(guī)定。5.2 樁體壁厚的確定樁體壁厚的確定鋼管樁壁厚是由樁體強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求與腐蝕裕量所決定，同時(shí)尚應(yīng)考慮施工方面的要求，并不得小于規(guī)定的最小厚度 t。鋼管樁的最小壁厚 t 按下式計(jì)算：t=6.35+D/100 mm式中：D-樁徑，mm。5.3 樁體分段的確定樁體分段的確定確定樁體的分段長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)考慮起吊能力、打樁工藝、打樁時(shí)樁體強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性、現(xiàn)場(chǎng)焊接條件以及土質(zhì)情況等因素。5.4 樁體的構(gòu)造要求樁體的構(gòu)造要求1、在樁頂和樁尖處,一個(gè)樁徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的樁壁厚度,必要時(shí)應(yīng)加厚最小壁厚的1.5 倍。2、鋼管樁在泥面處厚壁段的上下均應(yīng)留有適當(dāng)富裕長(zhǎng)度，以適應(yīng)樁

49、體實(shí)際入土的深度的變化。每一樁段應(yīng)留有 1m 左右的余量，以備因錘擊損傷后，將此長(zhǎng)度割去。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 30 頁(yè)_3、樁體與導(dǎo)管（或套管）之間的環(huán)形空間，一般宜用水泥漿充填，以實(shí)現(xiàn)鋼樁與導(dǎo)管（或套管）之間的荷載傳遞。應(yīng)該設(shè)置定位塊在樁和其周圍結(jié)構(gòu)之間保持一個(gè)均勻的環(huán)行空間。為封閉水泥漿應(yīng)使用封隔器，并提供正確地將水泥漿灌入環(huán)行空間的方法。在具有軟弱的海底泥土的地方，應(yīng)考慮采用封閉器或其它方法盡量避免泥土侵入環(huán)行空間。5.5 橫向荷載下樁基計(jì)算橫向荷載下樁基計(jì)算1、橫向荷載作用下樁的內(nèi)力及變形，一般可以通過(guò)求解樁軸撓曲的微分方程或用有限元法得到。計(jì)算中宜考慮土的非線

50、性特性及泥面沖刷、滑移和沉樁對(duì)土體擾動(dòng)的影響等因素。2、樁側(cè)土抗力 P 應(yīng)按下式計(jì)算求得：P=-Esy N/mm2式中：Es計(jì)算點(diǎn)的土抗力模量,MN/m3，其值隨土質(zhì)、深度和位移而變；y計(jì)算點(diǎn)的樁側(cè)位移，mm。3、土抗力模量樁在橫向荷載作用下，其側(cè)向位移較小時(shí)可不考慮土的非線性特性，按一般公認(rèn)的線性假定確定土抗力模量。橫向荷載下樁的計(jì)算，考慮土的非線性時(shí)，宜以計(jì)算點(diǎn)的 P-y 曲線為依據(jù)，取其割線斜率作為土抗力模量。5.6 P-y 曲線曲線1、P-y 曲線的線型與土質(zhì)、深度及荷載性質(zhì)等有關(guān)。一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)或室內(nèi)試驗(yàn)資料的分析結(jié)果繪制。缺乏資料時(shí)，可以參考使用本節(jié)所附 P-y 曲線。2、砂性土的

51、 P-y 曲線砂性土分為淺層土和深層土，淺層土和深層土的極限土抗力轉(zhuǎn)折點(diǎn)深度XR按下式計(jì)算： mm123CDCCXR式中：C1、C2、C3系數(shù)，以為參數(shù)；砂性土內(nèi)摩擦角，deg；D外徑，mm。當(dāng) x96KPa)比軟粘土脆性更大，工程中應(yīng)以實(shí)際試驗(yàn)資料繪制 P-y曲線為準(zhǔn)，文獻(xiàn)中的 P-y 曲線經(jīng)驗(yàn)證后方可采用。5.7 樁的軸向承載力樁的軸向承載力5.7.1 一般要求一般要求確定樁的軸向承載力有下列幾種方法：(1) 現(xiàn)場(chǎng)試樁；(2) 靜力公式；(3) 樁的動(dòng)力公式(基于波傳播理論的公式)；(4) 地區(qū)性的半經(jīng)驗(yàn)公式。樁基設(shè)計(jì)可用上述方法確定承載力，但動(dòng)力公式不能單獨(dú)使用，最好是用幾種方法綜合確定

52、。5.7.2 受壓樁的極限承載力受壓樁的極限承載力1、受壓樁的極限承載力 Qd可用下式計(jì)算：KNqAAfQQQpsiipfd式中：Qf樁側(cè)摩阻力，kN；Qp總的樁尖阻力(應(yīng)不大于土塞承載力)，kN；fi第 i 層土的單位面積側(cè)摩阻力，KPa；Asi第 i 層土中的樁側(cè)面積，m2；Q單位面積樁尖阻力，KPa；Ap樁尖毛面積，m2。2、粘性土中樁的單位面積側(cè)摩阻力 f 和單位面積樁尖阻力 q 按下列選?。?1) 粘性土中樁的單位面積側(cè)摩阻力 f 可按下式計(jì)算:f=ac KPa式中：a系數(shù)，a1.0；c不排水抗剪強(qiáng)度，KPa。系數(shù) a 可按下式計(jì)算： 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 32

53、頁(yè)_當(dāng)時(shí)，0 . 15 . 05 . 0a當(dāng)時(shí)，0 . 125. 05 . 0a式中：0/ pcp0有效上復(fù)壓力，KPa。(2) 粘性土中樁的單位面積樁尖阻力 q 取樁尖處土的不排水抗剪強(qiáng)度 c 的 9倍。3、砂性土中的單位面積側(cè)摩阻力 f 和單位面積樁尖阻力 q 按下列選?。?1) 砂性土中的單位面積側(cè)摩阻力 f 可按下式計(jì)算：tgpkf00式中：k0土層的側(cè)壓力系數(shù)，一般為 0.51.0；p0有效上復(fù)壓力，Kpa；樁土間摩擦角(度)。(2) 砂性土中的單位面積樁尖阻力 q 可按下式計(jì)算：qNpq0式中：Nq阻力系數(shù)，可參考表 5.7.1 選用。表表 5.7.1砂土類型內(nèi)摩擦角樁土摩擦角Nq

54、砂353040粉質(zhì)砂土302520砂質(zhì)粉土252012粉土20158注：此表值用于中密密實(shí)的砂性土。(3) 計(jì)算砂性土中的單位面積側(cè)摩阻力 f 和單位面積樁尖阻力 q 時(shí)，應(yīng)考慮土質(zhì)及埋深等情況，并應(yīng)符合下列條件：f100KPa 及 q10MPa4、用靜力公式確定樁的極限承載力時(shí)，尚應(yīng)考慮樁和土塞的重量及浮力的影響。5、在分層土中,當(dāng)與樁尖所處土層相鄰近的土層是松土層時(shí)，則樁尖在所處土層中的貫入深度應(yīng)為 23 倍樁徑，并且樁尖離該土層底線約 3 倍樁徑，以防樁尖刺入軟土層。如果達(dá)不到上述距離要求，則對(duì)樁尖阻力應(yīng)作修正。5.7.3 受拉樁的極限抗拔力計(jì)算1、計(jì)算受拉樁的極限抗拔力時(shí)，一般假定樁尖

55、阻力為零，且可考慮樁體有效重量的影響。2、粘性土中抗拔樁的單位面積側(cè)摩阻力。3、砂性土中抗拔樁的單位面積側(cè)摩阻力小于受壓樁的值。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 33 頁(yè)_5.7.4 安全系數(shù)安全系數(shù)1、樁基的容許承載力為極限承載力除以安全系數(shù)。所用安全系數(shù)應(yīng)符合表5.7.2 規(guī)定。表表 5.7.2設(shè)計(jì)環(huán)境條件荷載情況安全系數(shù) K風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上固定荷載加相應(yīng)的最大活荷載工作環(huán)境條件風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上固定荷載加相應(yīng)的最小活荷載2.0風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上固定荷載加相應(yīng)的最大活荷載極端環(huán)境條件風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上固定荷載加相應(yīng)的最小活荷載1.55.8 群樁效應(yīng)群樁效應(yīng)5.8.1 一般要求一

56、般要求當(dāng)樁間距小于 8 倍樁徑時(shí)，應(yīng)考慮群樁效應(yīng)。5.8.2 對(duì)橫向承載力的影響對(duì)橫向承載力的影響1、當(dāng)群樁中的樁距小于 8 倍樁徑時(shí)，橫向荷載作用下的荷載變形關(guān)系應(yīng)考慮群樁效應(yīng)的影響。2、對(duì)于埋置于粘性土或無(wú)粘性土中的樁，在正常情況下，群樁的變形要大于單樁承受群樁平均荷載時(shí)的變形。影響群樁變形和荷載分布的主要因素包括樁的間距、樁的貫入深度與樁徑之比、樁相對(duì)于土壤的柔性、群樁的尺寸以及土壤的剪切強(qiáng)度、剛度模量等因素隨深度的變化。5.8.3 對(duì)軸向承載力的影響對(duì)軸向承載力的影響對(duì)于粘性土中的群樁，當(dāng)樁距小于 8 倍樁徑時(shí)，應(yīng)考慮群樁效應(yīng)對(duì)承載力及變形特性的影響。在砂性土中，可不考慮群樁效應(yīng)對(duì)承載

57、力的影響。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 34 頁(yè)_6. 鋼材料鋼材料6.1 總則總則本章主要介紹在海洋鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造中鋼材的選擇和檢驗(yàn)原則。6.2 設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度1、設(shè)計(jì)溫度作為鋼材等級(jí)選擇依據(jù)的參考溫度。設(shè)計(jì)溫度應(yīng)當(dāng)根據(jù)最低日平均溫度確定。2、所有局部低溫冷藏或其他低溫環(huán)境降低工作溫度的地方，應(yīng)當(dāng)考慮這些因素對(duì)最小設(shè)計(jì)溫度的影響。3、漂浮裝置的設(shè)計(jì)溫度不應(yīng)超過(guò)不同結(jié)構(gòu)部分定義的鋼材最小工作溫度。4、最低水線以上的外部結(jié)構(gòu)應(yīng)按照與裝置運(yùn)行處的最低日平均溫度相同的工作溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)。5、對(duì)于不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件，設(shè)計(jì)溫度的詳細(xì)規(guī)定將在結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中給出。6、最低水線以下的結(jié)構(gòu)不需要按照 0

58、以下的工作溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果有足夠的依據(jù)可以表明最低平均溫度適用于相應(yīng)的實(shí)際水深，可采用較高的工作溫度。7、位長(zhǎng)期供暖房間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不需要按照 0以下的工作溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)。8、對(duì)于固定裝置，最低天文潮以上的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)按照低于最低日平均溫度的工作溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)。9、最低天文潮以下的結(jié)構(gòu)材料不需要按照 0以下的工作溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果有足夠的依據(jù)可以表明最低平均溫度適用于相應(yīng)的實(shí)際水深，可采用較高的工作溫度。6.3 結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)分類1、結(jié)構(gòu)分類的目的，是確保有足夠的材料強(qiáng)度和合適的檢驗(yàn)方法來(lái)避免脆性斷裂，檢驗(yàn)的目的也是消除在結(jié)構(gòu)服役內(nèi)中可能造成疲勞裂紋的缺陷。2、構(gòu)件根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)劃分結(jié)構(gòu)類別：根據(jù)破壞后

59、果確定構(gòu)件的重要性。和可能存在的焊接缺陷或疲勞裂紋一起引起脆性斷裂的構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)。3、用于材料選擇的結(jié)構(gòu)分類應(yīng)當(dāng)按照表 6.3.1 給出的原則確定。 海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（初稿） 第 35 頁(yè)_表表 6.3.1 材料選擇的分類材料選擇的分類1）結(jié)構(gòu)分類結(jié)構(gòu)分類的原則特殊結(jié)構(gòu)破壞后產(chǎn)生嚴(yán)重后果且處于可能增加脆性斷裂的應(yīng)力狀態(tài)的結(jié)構(gòu)部分2）主要結(jié)構(gòu)破壞后產(chǎn)生嚴(yán)重后果的結(jié)構(gòu)部分次要結(jié)構(gòu)破壞后不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果的結(jié)構(gòu)部分1）結(jié)構(gòu)分類的決定因素示例在第一章的表格 B1 所列結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中給出2）復(fù)雜節(jié)點(diǎn)處于二維或三維應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)存在缺陷、低斷裂韌性的材料及拉應(yīng)力時(shí)會(huì)造成脆性斷裂4、對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)分類的相關(guān)檢

60、驗(yàn)分類列于表 6.3.2。表表 6.3.2 檢驗(yàn)分類檢驗(yàn)分類檢驗(yàn)等級(jí)結(jié)構(gòu)等級(jí)特殊結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)III次要結(jié)構(gòu)5、兩構(gòu)件之間的焊接應(yīng)根據(jù)兩構(gòu)件中高等級(jí)的來(lái)確定焊接類別。對(duì)于加強(qiáng)板，在加筋件，縱梁和與板連接的梁腹板之間的焊縫要按照檢驗(yàn)分類中 III 檢驗(yàn)。6、如果通過(guò)試驗(yàn)可以評(píng)估建造的質(zhì)量，或者如果根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)保證好的質(zhì)量，則對(duì)于主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測(cè)內(nèi)容可以減少，但檢驗(yàn)內(nèi)容不能少于 III 類檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。7、在主要和次要結(jié)構(gòu)類別中疲勞控制的構(gòu)件要按照 I 級(jí)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。8、在施工期間，疲勞控制區(qū)域的焊縫如果檢測(cè)與維修無(wú)法接近，應(yīng)按照建設(shè)階段的 I 級(jí)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。6.4 結(jié)構(gòu)用鋼結(jié)構(gòu)用鋼1、鋼