风电场风机基础方案对比分析
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是指安装在海上的大型风能利用设备，是清洁能源领域中的一个重要组成部分。
现代海上风机的结构主要由塔座、机舱、叶片、轴和基础组成。
基础是保持整个海上风机稳定的重要组成部分，也是传递风机重量和风载荷的属性之一。
基础适当的设计和施工是保证海上风机可靠性和长久稳定运行的关键之一。
目前，海上风机的基础结构主要有三种类型，分别是单桩基础、桶形抗拔基础和吊扣式基础。
下面将对这三种基础结构进行比较分析。
1. 单桩基础单桩基础是一种简单、成熟、可靠的基础结构，可应用于水深不超过30米的浅海风机，该风机通常使用普通开挖船安装，成本较低。
在单桩基础的设计中，桩的直径、长度和钢板堆垛方式等参数需要精细化计算和调整，以确保桩基能够承受风载、水动力、震动和永久荷载的各种作用力，保证风机的稳定运行。
与其他基础结构相比，单桩基础的优点是施工相对简单，适用范围广，成本低廉。
但是，单桩基础的主要缺点是其对泥土层的依赖性较高，桩基施工流程中使用重型打桩机或现场钢板打桩常会引起水质污染和水下噪音干扰，因此，其适用范围受限，需要充分考虑海洋环境对基础的影响等制约因素。
2. 桶形抗拔基础桶形抗拔基础是另一种常用的海上风机基础结构，通常适用于25至50米深度的水域。
桶形基础的设计是在打预应力混凝土桶体的时候将桶内下部空泡，以提高抵抗弯矩的能力和抗拔性能。
相比于单桩基础，桶形基础在深海或海底地形复杂的地方表现更为出色，具有刚性强、耐风载性好和可减少海洋环境污染等优势。
值得注意的是，桶形基础的施工工艺比单桩基础要复杂一些，需要使用更多的施工设备和人工，所以桶形基础的施工成本比单桩基础更高。
另外，一个缺点是他的模拟需求和设计流程要比单桩基础更为复杂。
此外，由于桶形基础需满足上下游良好的模拟特性，它在提高海底安全系数的同时与其上面的形成很好的一体化，有效地减少了海上风机的摇晃，因而得到了广泛的应用。
3. 吊扣式基础吊扣式基础是一种具有高度灵活性和可重定位性的海上风机基础结构，主要用于深海和远海风机安装。
论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆_1
论海上风电风机基础几种结构模式优劣王钟庆发布时间：2021-11-22T08:39:17.055Z 来源：基层建设2021年第25期作者：王钟庆[导读] 在海上风电场建设中，风机基础的成本占总造价的比例较高广西广投海上风电开发有限责任公司广西南宁 530000摘要：在海上风电场建设中，风机基础的成本占总造价的比例较高，根据海上风电场不同海域环境，使用要求，选择不同的风机基础结构模式，是保障海上风电机组基础稳定性、可靠性和经济性的关键。
关键词：海上风电；风机基础；结构模式1前言国外海上风电建设起步较早，上世纪90年代，欧洲国家开始研发海上风机，并在装机容量等方面取得了一定成果，机组可靠性也进一步提高，海上风电产业得到迅猛发展，大型海上风电场开始出现。
我国海上起步比较晚，但发展比较快，自2009年起，我国海上风电开发建设工作全面启动，国家有关部门在发展规划、支持政策、管理流程等方面支持下，充分激发了市场活力。
此外，先后出台《海上风电开发建设方案及有关管理要求》《海上风电开发建设管理办法》，简化了项目开发建设管理程序，明确了用海标准与规定，为推动产业发展提供了持续稳定的市场环境。
近年来我国相关企业的投资积极性不断提升，海上风电开发建设速度明显加快，装备及工程技术不断突破，产业服务体系不断完善，海上风电产业发展取得了显著成果，前景可期。
2海上风电风机基础结构模式在海上风电场建设中，风机基础的成本占总造价的比例较高，根据海上风电场不同海域环境，使用要求，选择不同的风机基础结构模式，是保障海上风电机组基础稳定性、可靠性和经济性的关键。
国内外海上风电基础一般有桩（承）式基础、重力式基础、桶式（负压式）基础、浮式基础等形式，其中桩（承）式基础又分为单桩基础和多桩导管架基础，多桩导管架又分为单立柱多桩基础、桁架是导管架基础、多桩承台基础，单立柱多桩基础主要有三脚架基础、高三桩门架基础、其他单立柱多桩基础；多桩承台基础主要有高桩承台基础和低桩承台基础。
三桩基础海上风机结构的比较分析
三桩基础海上风机结构的比较分析海上风机是利用海上风能发电的一种重要装备，而其基础结构是海上风机的重要组成部分。
海上风机的基础结构种类繁多，其中以单桩基础、桁架式基础、和浮式基础为主要类型。
本文将对这三种基础结构进行比较分析，探讨它们在海上风机应用中的优缺点和适用场景。
一、单桩基础单桩基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。
其主要特点是通过一根直径较大的钢桩将风机固定在海底，而钢桩需要通过振动锤或旋挖机等设备打入海底，然后通过水泥灌注或者填充钢筋混凝土进行固定。
优点：1. 施工便利：单桩基础可以通过振动锤或者旋挖机进行施工，相对来说施工比较方便。
2. 成本相对较低：单桩基础的成本相对来说比较低，尤其适用于水深较浅的海域。
3. 维护成本低：单桩基础的维护成本相对较低，因为其结构比较简单，维护也比较容易。
1. 受水深限制：单桩基础受到水深限制，一般只适用于水深较浅的海域。
2. 抗风载能力弱：由于单桩基础固定方式的特殊性，抗风载能力相对较弱，钢桩易于发生折断。
3. 风机规模受限：由于单桩基础的限制，只能适用于小型海上风机，大型海上风机无法采用单桩基础。
二、桁架式基础桁架式基础是一种将海上风机固定在海底的结构基础。
其主要特点是通过将风机与海底连接的桁架结构来确保其稳固性，桁架结构一般采用钢结构。
1. 适用范围广：桁架式基础适用于水深较深的海域，且能适应较大范围的水深。
2. 抗风载能力强：由于桁架结构的特殊性，桁架式基础有较强的抗风能力，适用于大型海上风机。
3. 长期稳定性更强：桁架式基础的稳固性更强，长期使用更加稳定。
1. 施工难度较大：桁架式基础的施工相对来说比较困难，需要较高的技术和设备支持。
2. 成本较高：桁架式基础的成本较高，尤其是钢结构的制造和安装成本较大。
3. 维护难度大：桁架式基础的维护相对来说比较困难，特别是在海上维护更加困难。
350MW机组风机单双列布置工程对比浅析
350MW机组风机单双列布置工程对比浅析
随着风电行业的不断发展，大型风机的单双列布置方案变得越来越重要。
在不同的风
电场项目中，采用单列和双列布置方案的优缺点各不相同。
本文将对350MW机组风机单双
列布置工程进行对比分析。
1. 布局方案的简介
单列布置方案：指大型风机沿着一个线路一字排开，每个机组间的距离至少为8倍叶
片直径。
该方案适用于风场较小，场址高度较低的风电场。
2. 风机单双列布置方案的对比
2.1 风能利用效率
单列布置方案：单列布置方案的风能利用效率比较低，由于每个机组之间的距离较大，会造成一定的“风阻”效应，使得风能利用效率降低。
双列布置方案：双列布置方案可以更充分地利用场地空间，提高场地利用率。
2.3 电网影响
单列布置方案：单列布置方案可以有效地减小风机对电网的影响，降低并网闪变问
题。
双列布置方案：双列布置方案容易出现流量损失问题，增加并网闪变问题的发生概
率。
3. 结论
综上所述，大型风机的单双列布置方案在不同风电场项目中各有优劣。
单列布置方案
适用于场址较小，场地有限，需要降低对电网的影响等情况，而双列布置方案适用于场址
空间充裕，能够更充分利用场地空间等情况。
在选择布置方案时，应根据具体场地情况和
项目实际需求进行综合考虑、量化评估，并确定最佳的风机布置方案。
风力发电场风机基础施工的分析
风力发电场风机基础施工的分析风力发电场属于典型的可再生能源发电厂，其主要是借助风资源进行发电，有效减少了常规能源的环境污染问题。
在风力发电场的建设过程中，风机基础是比较重要的环节之一，其质量优劣直接影响风力发电的整体效果。
为此，必须对风机基础施工予以重视。
基于此点，本文依托工程实例，对风力发电场风机基础施工进行浅谈。
标签：风力发电场；风机；基础施工一、风电场风机基础工程概况为了便于本文研究，下面依托工程实例对风机基础施工进行研究。
某风电场位于我国北方沿海与滩涂地区相邻，该风电场的风机单机设计容量为1500kW，轮毂的设计高度为70m，装机总容量为49.5MW。
由于本工程中风机机组的单机容量相对较大，按照《风电机组地基基础设计规范》中的相关规定要求，基础设计等级为Ⅰ级。
本工程中的风机基础采用钢筋混凝土结构，基础底部设计为圆柱，上部为圆台，风机基础属于典型的大体积混凝土施工。
下面结合工程特点，对具体施工情况进行介绍。
二、风电场风机基础施工要点风机基础的施工工艺流程如图1所示：（一）测量放样在对基坑进行正式开挖之前，应当根据水文、地质资料以及环境保护的相关要求，并充分结合施工现场的具体情况，制定科学合理、切实可行的施工方案，借此来确定出基坑开挖的具体范围、坡度、支护形式、弃土位置以及防排水措施等等。
同时，施工开始前，应当对设计图纸进行认真复核，确认无误后，组织施工人员对场地进行清理，然后进行测量放样，并做好其他施工准备工作。
按照基坑位置的实际地质条件，根据相关施工规范的要求，充分考虑施工作业空间以及放坡系数，准确确定出基坑开挖的边线，用白灰散出边线之后便可开始基坑开挖施工。
（二）基坑开挖在本工程中，主要采用的是机械开挖、人工配合的方式对基坑进行开挖。
具体开挖的过程中，利用挖掘机以分层放坡的方法进行开挖，当挖深至距离设计基底标高30cm厚的位置时，以人工开挖的方式对基底进行整平，这样能够防止对原状土层或是岩层结构造成破坏。
风电场风机基础方案
风电场风机基础方案一、选址在选址方面，需要考虑以下几个因素：1.风能资源：首先需要进行充分的风能资源评估，选取具有较高风能稳定性和平均风速较高的地区，以提高发电效率。
2.地质条件：选择地质较好的地方，避免软弱地基、地震活动频繁的区域，确保风机基础的稳定性和安全性。
3.周边环境：要考虑周边环境、人口分布、交通便利等因素，避免对当地居民生活和环境造成过大影响。
二、基础类型风机基础一般分为两种类型：混凝土基础和钢结构基础。
1.混凝土基础：混凝土基础通常分为浅基础和深基础。
对于一般的地质条件和风机规模较小的风电场，可以采用浅基础，如钢筋混凝土台座，具有成本低、施工方便、稳定性好等优点。
对于复杂地质条件和大型风机，可以采用深基础，如钻孔桩和打桩基础，具有承载力大、抗侧移能力好的特点。
2.钢结构基础：钢结构基础多用于复杂地质条件和风机规模较大的风电场，可以通过钢管桩和钢筋混凝土柱组成。
钢结构基础具有施工周期短、可拆卸和重复利用等特点。
三、施工工艺风机基础的施工工艺主要包括以下几个步骤：1.地质勘察：根据选址确定的地点进行地质勘察，获取地质数据和地层情况，为基础设计提供科学依据。
2.基础设计：根据地质勘察结果和风机参数进行基础设计，包括基础类型选择、尺寸确定、承载计算等。
3.基础施工：根据基础设计进行现场基础施工，包括场地平整、地基处理、基坑开挖、桩基施工等。
4.基础验收：在基础施工完成后，进行基础验收，确保基础的质量和安全性。
四、材料选择风机基础的材料选择主要包括以下几个方面：1.混凝土：选择强度高、耐久性好的混凝土材料，保证基础的承载能力和抗风荷载能力。
2.钢筋：选择强度高、耐腐蚀性好的钢材，用于混凝土基础的加固和增强。
3.桩基材料：选择耐腐蚀性好的钢材或增强玻璃钢材料，确保桩基的稳定性和耐久性。
综上所述，风机基础方案涉及选址、基础类型、施工工艺和材料选择等多个方面。
通过科学的规划和设计，可以确保风机基础的稳定性和安全性，提高风电场的发电效率。
某平原风电场风机基础桩基方案比选
Engineering Design | 工程设计 |·211·2020年第22期作者简介：秦志江，男，硕士，高级工程师，研究方向为项目开发及工程管理。
某平原风电场风机基础桩基方案比选秦志江1，李宇飞2，何 杰2（1.国电电力山东新能源开发有限公司，山东 烟台 264003；2.长江勘测规划设计研究有限责任公司，湖北 武汉 430010）摘 要：风机基础具有随机、脉动性等受力特点，故风机基础选型至关重要。
基于此，文章结合某平原风电场项目，对灌注桩与PHC 管桩方案进行比选分析，发现PHC 桩方案更具有优势。
对于平原风电场风机基础，采用PHC 桩方案能实现更好的经济效益和社会效益。
关键词：平原风电场；灌注桩；PHC 桩；桩基方案比选中图分类号：TM614 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）22-0211-02风力发电塔筒属高耸结构，风机基础是结构的重要组成部分。
基础的受力具有随机性和脉动性的特征，水平风荷载在基础顶面产生的弯矩较大，该弯矩往往是风机基础设计的控制荷载[1]。
风机基础承担着将上部结构所承受的全部荷载、安全可靠地传递到地基，并保持结构整体稳定的作用。
风机基础的选型及布置与外部荷载和作用的类型、场地和地质条件均有密不可分的关系。
合理的基础选型对于降低工程造价、缩短建设周期和保证结构的安全性是至关重要的。
文章以某平原风电场项目为例，对风机基础桩基选型进行比选分析，并提出推荐方案，可为类似工程项目提供参考借鉴。
1 工程概况山东省夏津县某陆上风电场工程，项目规模为100MW ，拟安装单机容量2MW 风机50台。
项目场址地处鲁西北黄泛冲积平原。
地势自西南向东北缓慢倾斜，坡降为1/5000～1/8000，最高海拔34m ，最低海拔23.5m ，高差10.5m 。
场地地震动峰值加速度为0.10g ，对应抗震设防烈度为Ⅶ度区；设计地震分组为第二组，地震动反应谱特征周期为0.45s 。
实例探讨风电场风机基础设计
实例探讨风电场风机基础设计风能是太阳能的一种转化形式，属于无污染能源。
随着环境污染日益严重，开发可再生的清洁能源成为世界各国解决能源问题的主要手段。
与其他能源相比，风能具有可再生、无污染、储量充足、前景广阔等优势，对风能的开发和利用已经引起全世界的重视。
风力发电机基础是风电场建设的重要组成部分，其主要作用是为塔筒与其上部风机叶轮提供坚实的基础。
风机基础形式根据风电场所处的场地地质条件不同而各异。
本文结合黑龙江省某风电场的风机基础对风机基础结构设计进行简单的说明。
1注意问题1.1指导规范风机基础具有大偏心受力的特性，这决定了风机基础设计不同于普通工民建基础的设计，早期国内主要参照国外设计经验以及《高耸结构设计规范》，近几年，随着国内风电行业兴起，大量风电场开始建设，我国也于2007年发布了《风电机组地基基础设计规定（试行）》（FD003-2007），这也是我国风电基础设计的主要指导规范。
1.2地质条件风电场相比于普通工民建的占地面积巨大，所建设的场址大部分又处于山区、丘陵等地质条件复杂地区，每台风机的地质情况也不同，因此地勘报告要对每台风机所处位置给出详细地层参数。
如果地质条件的变化不显著，则以最不利地质条件为准设计风场的所有风机基础；如果每台风机基础所处地质条件差异巨大，则需要单独考虑设计或者分组考虑设计不同的基础以适用不同的地质条件。
1.3计算控制标准风机基础主要分为桩基础和扩展基础。
扩展基础的控制标准主要是基础底面脱开面积比、地基承载力、基础抗冲切承载力、基础沉降值、基础倾斜率、基础配筋率、混凝土裂缝、钢筋与混凝土的疲劳强度；桩基础的控制标准主要包括基桩平均竖向力、桩基最大轴向力、单桩竖向承载力、抗拔桩基承载力、单桩桩身弯矩。
2场区地质条件风电场地质条件是风机基础设计的主要依据。
本文所介绍的风电场位于黑龙江省中部，小兴安岭南麓，松花江中游北岸的高漫滩，地势平坦，属半湿润半干旱大陆性季风型气候。
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风电场风机基础方案对比分析
摘要：通过对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案施工
以及工程量进行对比，从而得出经济性结论。
关键词：风机；圆台；梁板；基础
51方案分析
风机塔架基础是风电场建设的主要土建工程，作为风机塔架的基础，其承受
的荷载360°方向均有可能，其中水平风荷载和倾覆力矩较大，对地基基础的稳定
性要求比较高，风机塔架基础工程量的控制对于风电场的建设投资成本的控制尤
为重要。
下面以国电联合动力技术有限公司UP2000风力发电机组机型单机容量
为2000KW的风机（其轮毂高度为80米）为依据，根据陕西华电王渠则风场施
工情况，对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案经济性进
行对比。
1.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础，基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径7.0米。
其上部塔筒塔架与基础之间采用基础环连接，基础环需深入基础
底板一定的深度，并与基础结构要有可靠连接。
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础外形见图1：
现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础具有以下优缺点：
1）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础应用广泛，计算理论成熟。
2）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础采用基础环与塔筒连接，基础在基础环
区域既有基础环，又配置了大量钢筋，强度和刚度比较大；基础环以下部分只有
钢筋，此处存在强度和刚度突变，容易引起钢筋应力集中、混凝土裂缝集中，进
而易引起基础脆性破坏和耐久性问题。
3）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础施工时，支模比较简单，施工难度相对
较小，后期维护费用相对较小。
5.11.2 预应力锚栓梁板式基础
预应力锚栓梁板式基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径5.4米，
预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接。
预应力锚栓梁板式基础外形见图2：
预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接，预应力
锚栓贯穿基础整个高度直达基础底板。
预应力锚栓采用高强螺栓液压张拉器对锚
栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加压力。
预应力锚栓组合件
均为重量较小的单件，在基础施工阶段可采用较小吊车吊装。
大功率风机基础需承受较大的弯矩，因此基础底面面积往往较大，因而悬挑
长度大，相应的根据计算及构造要求，基础高度也相应增大，所以基础的工程也
相应增加了，预应力梁板式式基础通过基础底板及梁共同作用，有效的抵抗的基
础底面上的弯矩，同时减小了基础工程量。
预应力锚栓梁板式基础受弯作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压
状态，有利于基础裂缝的控制；基础柱墩中竖向钢筋不受力较小，仅需按构造配
置预应力钢筋混凝土中的非预应力钢筋；钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，施工比较便利。
预应力锚栓梁板式基础现场施工图片
综上所述，预应力锚栓梁板式基础具有以下优缺点：
1）预应力锚栓基础采用锚栓与塔筒连接，锚栓贯穿基础整个高度直达基础
底板，基础整体性较好。
2）采用高强螺栓液压张拉器对锚栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢
筋混凝土施加压力，基础受弯矩作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压
状态，有利于裂缝的控制，提高了混凝土的耐久性，同时基础工程量相对有所减小。
3）钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，基础整体性好，施工便利。
4）采用预应力锚栓梁板式基础施工时，支模比较复杂，施工难度相对较高，后期维护费用相对较高。
62 经济性对比
6.12.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础工程量
3 结论
从上节看出，单个预应力锚栓梁板式基础的混凝土用量比钢筋混凝土圆台扩展基础在土
方开挖、基础C20垫层、C40钢筋混凝土基础、钢筋用量方面优势明显。
从工程量角度出发，风机塔架基础采用预应力锚栓梁板式基础比采用钢筋混凝土圆台扩展基础更为经济。
参考文献：无。