黄海南部海上风电场5MW风机基础设计开题报告

全文总字数：3289字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1背景资料

在如今，清洁能源已越来越受到各个国家和地区的关注和青睐，而我比2017年增长了18%，水电资源点已趋近于饱和且建设难度大，而陆上风资源利用也趋近饱和的情况下，发展以海上风电为代表的清洁能源。中国大陆海岸线狭长，沿海风能资源充足且风向稳定，而且作为海上风电机，更利于大型化规范化，基建时间比较短、装机规模很灵活，相比路上风电更具效益，不过海洋环境对于风电机的设计施工要求更加严苛，尤其风电机组基础的设计和施工更是重中之重，不过我国目前国内海上风电资源的发展还在起步阶段，许多的程序工作还需要去做。

1.2国内外研究现状分析

2. 研究的基本内容与方案

2.1分析场地工程地质条件 查阅相关资料和文献，结合当地水文局，地质局所给资料，得到水深，水位变动幅度，土层条件，波浪波长，潮汐周期，海冰大小位置等所需条件。 2.2确定风机设计荷载和设计工况 一方面考虑风荷载，冰荷载，波浪荷载等，极端条件也可以考虑地震波的影响，另一方面风轮机在运转时风和风机叶片之间产生的运转荷载也需要考虑。 2.3进行基础方案论证和比选 在重力式基础，单桩基础，导管架基础，浮式基础等等方案中，考虑风机运行要求，停靠泊位，防撞，工程造价，施工难易程度，经济效益等方面，进行论证比选。 2.4桩基方案设计及确定单桩承载力 确定某一方案后进行公式计算，考虑此基础的强度，刚度，稳定性方面是否满足工程规范要求。 2.5确定桩的数目、尺寸以及平面布置 确定桩为单桩，三桩，或者是群桩，并考虑平面布置图。 2.6验算单桩的荷载、群桩承载力、地基变形 使用数值模拟软件进行数字模拟及计算，形象化展示风电机组基础所受荷载的压力变化和形变。 2.7桩身结构设计 查阅国内外相关资料与文献，确定桩身材料，结构形状，并计算在施加的荷载及固定约束情况下，结构是否合理。 2.8桩基周围防冲刷设计涂层与镀层保护，主要为防腐蚀处理。在防冲刷过程中，考虑沙袋防护和块石防护，哪一个对桩基的保护更为周全，或者采用最新的海上风力机塔架支撑系统。

3. 研究计划与安排

1. 第1周：根据要求查阅资料，阅读相关规范，期刊论文等，熟悉并掌握桩基础设计方法，了解相关规范和要求。2. 第2-3周：选定要翻译的英文文献，根据阅读的相关文献资料，完成开题报告。3. 第4周：进一步阅读文献，熟悉并掌握桩基础设计原理，完成5000字的英文文献翻译。4. 第5-7周：安装、学习桩基设计计算软件的使用方法并掌握其操作方法和使用步骤等。5. 第8-11周：根据设计基本资料，进行相应的桩基础设计和计算。6. 第12-13周：完成毕业设计论文和相关图纸。7. 第14周：进行审查修改并最终定稿，完成打印报告和图纸工作。 8. 第15周：对本次毕业设计进行最后答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 中华人民共和国交通部. jtj254-98. 港口工程桩基规范[s].北京：人民交通出版社，1998.[2] 水电水利规划设计总院. fd003-2007. 风电机组地基基础设计规定[s]. 北京：中国水利水电出版社，2007.[3] 中华人民共和国交通运输部. jts 144-1-2010. 港口工程荷载规范[s]. 北京：人民交通出版社，2010.[4] 天津大学建筑工程学院. 海上风电机组地基基础设计规程［d］. 天津：天津大学，2010.[5] 中国建筑科学研究院. jgj 94-2008. 建筑桩基技术规范[s]. 2008.[6] 林天健，熊厚金，王利群. 桩基础设计指南 [m]. 北京：中国建筑工业出版社，1999.[7] 刘利民，舒翔，熊巨华. 桩基工程的理论进展与工程实践[m]. 上海：同济大学出版社，2002.[8] 赵明华. 土力学与基础工程[m]. 武汉：武汉理工大学出版社，2003.[9] 史佩栋. 实用桩基工程手册[m]. 北京：中国建筑工业出版社，1999.

[10] pham, hung v.; dias, daniel; miranda, tiago; cristelo, nuno; araujo,nuno. 3d numerical modeling of foundation solutions for wind turbines [j].international journal ofgeomechanics 2018，no.12

[11] det norske veritas as. dnv-os-j101. design ofoffshore wind turbine structures [s]. 2011.[12] wilson guachamin acero1, zhen gao and torgeir moan. numerical study of a novel procedure for installing the tower and rotor nacelle assembly of offshore wind turbines based on the inverted pendulum principle [j]. journal of marine science and application，2017，3：243-260.[13] 段郧峰，冉红玉，李凤丽. 海上风电场风机基础的选型设计[j]. 水利与建筑工程学报，2010,1：129-131.[14] 朱荣华，李少清，张美阳. 珠海桂山200mw海上示范风场风电机组导管架基础方案设计[j]. 风能，2013,9：94-98.[15] 马宏旺，杨峻，陈龙珠. 长期反复荷载作用对海上风电单桩基础的影响分析[j]. 振动与冲击，2018，2：121-126.[16]王伟，杨敏. 海上风电机组基础结构设计关键技术问题与讨论[j]. 水力发电学报，2012，31（6）：242-248.[16] 刘建平，何江飞. 海上风电风机基础初步设计及数值分析[j]. 浙江电力，2018，37（7）：19-25.[17] 李聪，刘东华，王洪庆. 海上风机单桩基础桩形影响因素分析[j]. 南方能源建设，2019，6（4）：93-100.