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。

三桩基础海上风机整体结构的共振分析

三桩基础海上风机整体结构的共振分析海上风机的共振分析对于设计和运维至关重要。

共振是指当一个物体的振动频率与另一个物体的振动频率相接近时，会引起共振现象，从而增加结构的振动幅度和应力，甚至导致结构破坏。

对于海上风机这种高度暴露于海洋环境中的结构来说，共振分析尤为重要。

下面将从风机塔架、机舱和叶轮等三个方面对海上风机的共振分析进行探讨。

首先，风机塔架是风机结构的主要承载部分，也是常发生共振问题的地方。

在共振分析中，首先需要确定塔架的垂直共振频率和水平共振频率。

对于垂直共振，主要是分析风荷载和塔身自身结构的自振引起的共振。

对于水平共振，主要是分析风向输入振动引起的共振。

为了降低共振频率的影响，可以采取以下措施：一是增加塔身的刚度，可以通过增加塔身截面的尺寸或采用高强度材料来实现；二是通过增加阻尼措施来抑制共振现象，比如在塔身上安装阻尼器或阻尼器；三是通过改变塔身的几何形状来改变其共振频率。

其次，机舱是风机的控制中心，也是共振分析的重点之一、机舱内部包含了风机的发电装置、传动装置等，这些设备在工作过程中会产生振动，并且这些振动也会对整个机舱结构产生影响。

因此，在共振分析中，需要对机舱内的振动进行分析，并采取措施来降低机舱的共振现象。

一方面，可以通过对机舱内设备的布局和固定方式进行优化来减小振动的产生；另一方面，可以通过增加机舱结构的刚度和降低共振频率来避免共振问题。

最后，叶轮是风能转化为机械能的关键部分，也是容易发生共振的地方。

叶轮在运行过程中会受到风的作用力和旋转运动的惯性力的影响，这些力会引起叶轮的振动。

为了避免共振问题，可以考虑以下措施：一是增加叶轮的刚度，可以通过增加叶片的截面尺寸或采用高强度材料来实现；二是通过改变叶轮的扭曲角度或叶片的布置方式来改变叶轮的共振频率；三是增加叶轮的阻尼来抑制共振现象。

综上所述，海上风机的共振分析是保证其设计和运维安全的重要环节。

在共振分析中，需要对风机塔架、机舱和叶轮等三个方面进行分析，通过增加结构的刚度、增加阻尼和改变结构的几何形状等措施来降低共振的影响。

海上风机基础形式

海上风机基础形式（原创实用版）目录一、引言二、海上风力发电基础形式概述1.定义及分类2.发展背景及意义三、海上风电机组基础结构1.现今主要形式2.各类基础结构的适用情况及优缺点四、海上风电基础的发展趋势五、结论正文一、引言随着全球气候变暖和能源价格的持续上涨，发展新能源和可再生能源已成为世界各国的共同关注。

其中，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了越来越多国家的重视。

为更好地推广和应用海上风电技术，本文将对海上风力发电基础形式进行分析和探讨，以期为海上风电场的建设提供借鉴和参考。

二、海上风力发电基础形式概述1.定义及分类海上风力发电基础形式是指支撑海上风电机组的建筑物或结构物。

根据不同的分类标准，海上风电基础形式可以分为以下几类：（1）固定式基础：包括单桩、群桩等类型，主要适用于浅海区域。

（2）漂浮式基础：主要包括单体漂浮式、群体漂浮式等类型，适用于深海区域。

（3）海底固定式基础：如海底电缆、海床锚等类型，适用于深海区域。

2.发展背景及意义随着全球能源消耗的持续增长和环境污染问题日益严重，各国政府纷纷提出发展可再生能源的战略目标。

海上风力发电具有资源丰富、占地面积小、对环境影响较小等优点，成为各国政府和企业竞相发展的领域。

海上风力发电基础形式的研究和创新，对于提高海上风电场的安全性、稳定性和经济性具有重要意义。

三、海上风电机组基础结构1.现今主要形式目前，海上风电机组的基础结构主要有以下几种：（1）单桩基础：单桩基础是海上风电场中最常见的一种基础形式，其结构简单，施工方便，适用于各种海况。

（2）群桩基础：群桩基础由多根桩基组成，可以提高风电机组的稳定性，适用于海况较恶劣的区域。

（3）漂浮式基础：漂浮式基础适用于深海区域，其主要特点是可以随着海浪的波动而上下浮动，以减小对海底的影响。

（4）海底固定式基础：海底固定式基础通过海底电缆、海床锚等结构将风电机组固定在海底，适用于深海区域。

2.各类基础结构的适用情况及优缺点（1）单桩基础：适用情况广泛，优点是结构简单、施工方便，缺点是对海况要求较高。

各种海上风电地基基础的比较及适用范围

各种海上风电地基基础的适用范围1 海上风电机组基础结构设计需考虑的因素海上风电机组基础结构设计中，基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、土层条件、海床坡率与稳定性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。

当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础(潮间带风电机组)、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。

试验阶段的风电机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式，但仅处于研究或试验阶段。

基础型式结构特征优缺点造价成本适用范围安装施工重力式有混凝土重力式基础和钢沉降基础结构简单、抗风浪袭击性能好；施工周期长，安装不便较低浅水到中等水深（0～10m）大型起重船等单桩式靠桩侧土压力传递风机荷载安装简便，无需海床准备；对土体扰动大，不适于岩石海床高浅水到中等水深（0～30m）液压打桩锤、钻孔安装多桩式上部承台/三脚架/四脚架/导管架适用于各种地质条件，施工方便；建造成本高，难移动高中等水深到深水（>20m）蒸汽打桩锤、液压打桩锤浮式直接漂浮在海中（筒型基础/鱼雷锚/平板锚）安装灵活，可移动、易拆除；基础不稳定，只适合风浪小的海域较高深水（>50m）与深水海洋平台施工法一致吸力锚利用锚体内外压力差贯入海床节省材料，施工快，可重复利用；“土塞”现象，倾斜校正低浅水到深水（0～25m）负压下沉就位表1 当前常用风电基础形式的比较2 中国各海域适用风电基础形式的分析我国渤海水深较浅,辽东湾北部浅海区水深多小于10 m ,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂，粉土底部沉积物以细砂为主,承载力相对较大,可作持力层。

和粉砂层,承载力小,易液化,不适宜作持力层;而黄河口海域多为黄河泥沙冲淤海底,因此,渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重,且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负压桶基础,可采用单桩结构。

各种海上风电地基基础的比较及适用范围

各种海上风电地基基础的适用范围1 海上风电机组基础结构设计需考虑的因素海上风电机组基础结构设计中，基础形式选择取决于水深、水位变动幅度、土层条件、海床坡率与稳定性、水流流速与冲刷、所在海域气候、风电机组运行要求、靠泊与防撞要求、施工安装设备能力、预加工场地与运输条件、工程造价和项目建设周期要求等。

当前阶段国内外海上风电机组基础常用类型包括单桩基础、重力式基础、桩基承台基础(潮间带风电机组)、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础、导管架基础等。

试验阶段的风电机组基础类型包括悬浮式、吸力桶式、张力腿式、三桩钢架式基础等形式，但仅处于研究或试验阶段。

基础型式结构特征优缺点造价成本适用范围安装施工重力式有混凝土重力式基础和钢沉降基础结构简单、抗风浪袭击性能好；施工周期长，安装不便较低浅水到中等水深（0～10m）大型起重船等单桩式靠桩侧土压力传递风机荷载安装简便，无需海床准备；对土体扰动大，不适于岩石海床高浅水到中等水深（0～30m）液压打桩锤、钻孔安装多桩式上部承台/三脚架/四脚架/导管架适用于各种地质条件，施工方便；建造成本高，难移动高中等水深到深水（>20m）蒸汽打桩锤、液压打桩锤浮式直接漂浮在海中（筒型基础/鱼雷锚/平板锚）安装灵活，可移动、易拆除；基础不稳定，只适合风浪小的海域较高深水（>50m）与深水海洋平台施工法一致吸力锚利用锚体内外压力差贯入海床节省材料，施工快，可重复利用；“土塞”现象，倾斜校正低浅水到深水（0～25m）负压下沉就位表1 当前常用风电基础形式的比较2 中国各海域适用风电基础形式的分析我国渤海水深较浅,辽东湾北部浅海区水深多小于10 m ,海底表层为淤泥、粉质粘土、淤泥质粉砂，粉土底部沉积物以细砂为主,承载力相对较大,可作持力层。

和粉砂层,承载力小,易液化,不适宜作持力层;而黄河口海域多为黄河泥沙冲淤海底,因此,渤海的大部分海域为淤泥质软基海底,冲刷现象也较为严重,且冬季有冰荷载的作用,不宜采用重力式基础和负压桶基础,可采用单桩结构。

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。

三桩基础海上风机整体结构的共振分析

- 15 -高新技术０　引言对比陆上风力发电整体结构，海上风力发电整体结构有直径更大的叶片、高度更高的塔筒，相应风机整体结构也有更大的柔性。

海上风机的基础结构更复杂，对地基承载力要求高。

海上风力发电结构除了风荷载的作用外，还常受到复杂的外载激励，如海冰荷载、海流荷载和波浪荷载等海洋环境荷载的影响，导致风机结构振动的外载激励增多，所以对三桩基础的海上风力发电整体结构的抗震性能提出了更高的要求。

１　模态分析该文研究的海上风力发电结构的基础形式为三桩门架式，属于三脚架式基础。

采用大型通用有限元软件ANSYS，建立了三桩基础海上风机整体结构——“基础—塔筒—机舱—轮毂—叶片”的有限元模型，考虑土与结构相互作用的影响，然后根据m 法对其进行了模态分析，得到了三桩基础海上风力发电整体结构的前十阶自振频率和固有振型，结果如下。

第一阶自振频率：0.277 Hz，固有振型：塔筒、机舱、轮毂和叶片沿y 方向摆动。

第二阶自振频率：0.284 Hz，固有振型：塔筒、机舱、轮毂和叶片振动沿x 方向振动。

第三阶自振频率：0.395 Hz，固有振型：三叶片各自沿y 方向振动，左边的叶片振动最大。

第四阶自振频率：0.443 Hz，固有振型：塔三叶片各自沿y 方向振动，右下的叶片振动最大。

第五阶自振频率：0.536 Hz，固有振型：塔筒沿y 方向振动较小，三叶片同步地沿着y 方向振动。

第六阶自振频率：0.737 Hz，固有振型：塔筒沿x 方向振动较小，三叶片绕着轮毂旋转振动。

第七阶自振频率：1.004 Hz，固有振型：三叶片各自绕轮毂旋转振动，左边叶片振动最大。

第八阶自振频率：1.042 Hz，固有振型：塔筒振动很小，左边的叶片振动较小，右边两叶片三桩基础海上风机整体结构的共振分析李益凡威（中国电建集团河南省电力勘测设计院有限公司，河南郑州 450007）摘要：该文对三桩基础的海上风力发电整体结构进行了共振分析。

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
目前，基础海上风机结构主要有三种类型，包括单桩、扩径桩和螺旋桩。

本文将对这三种基础海上风机结构进行比较分析。

单桩是较早采用的一种基础海上风机结构。

它采用一根较长的单桩作为风机的支撑，通常需要将桩打入海床深处以确保稳定性。

这种结构简单，施工相对方便，但由于单桩直径较小，抗倾覆能力较弱，容易受到侧向力的影响。

在海上环境变化较大的地区，使用单桩结构需要格外注意。

扩径桩是改进单桩结构的一种方式。

它在桩身中部进行扩径处理，以增加桩身的抗倾覆能力。

这种结构在施工上相对复杂一些，但相比于单桩结构，扩径桩能够更好地应对海上风机的侧向力和倾覆力。

扩径桩可能会增加桩身的重量和成本，在设计上需要考虑风机的荷载和使用寿命。

螺旋桩是近年来发展的一种基础海上风机结构。

它采用螺旋形的桩身，通过旋转将桩打入海床中。

螺旋桩具有较大的扭转刚度和抗倾覆能力，能够适应更严酷的海上环境。

螺旋桩还具有较好的安装和拆卸性能，适合于大规模、多桩的风机群布局。

螺旋桩的施工难度较大，需要较大的起重设备和施工时间。

单桩、扩径桩和螺旋桩是目前常见的基础海上风机结构。

单桩结构简单，施工方便，适用于海上环境较稳定的地区；扩径桩结构增加了抗倾覆能力，但会增加成本和重量；螺旋桩结构具有较大的抗倾覆能力和安装灵活性，但施工难度较大。

在选择基础海上风机结构时，需要综合考虑海上环境、施工条件和预算等因素，选择最适合的结构类型。

海上风机三桩基础与上部结构动力响应分析

在恶劣的海洋环境中，海上风机基础与上部结构的受荷情况相当复杂，在离岸工程结构设计中，首先要确定其工作海域的风浪及海流大小，其中最重要的是波浪条件 ¨ ，波浪荷载对结构安全性具有重要意义。基于此，本文考虑周期性波浪荷载的作用，结合ＡＮＳＹＳ数值模拟，对海上风机三桩基础与上部结构的动力响应进行了分析。
收稿日期：２０１５—０５—０４基金项目：重庆市自然科学基金重点资助项目（ｃｓｔｃ２０１３ｊｊＢ０００３）；高等学校博士点基金资助项目（２０１２５５２２１１０００４）作者简介：何叶（１９８４一），女，湖南益阳人，博士研究生，主要从事水工结构与岩土基础研究。
ＺＨＡＯＭｉｎｇ－ｊｉｅ，ＨＵＤａｎ—ｎｉ．Ｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｒｉｐｏｄｐｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｎｄｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｏｆｆｓｈｏｒｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏ—ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６（２）：１７—２３．）
Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｅｙｅ．１９８４＠１６３．ｃｏｍ
１８
水利水运工程学报
２０１６年４月
１模型建立
１．１模型等效处理对于海上风机基础与上部结构的动力响应分析，目前仍以有限元分析为主，有限元分析首先要将实际工
关键词：海上风机；三桩基础；模态分析；动力响应；波浪荷载中图分类号：ＴＫ８３；ＴＵ４７３文献标志码：Ａ文章编号：１００９—６４０Ｘ（２０１６）０２—００１７—０７

海上风机基础形式

海上风机基础形式介绍如下：
一、单桩式基础
单桩式基础是最早也是最简单的一种海上风机基础形式。

它的原理是在海底钻孔后，将一根或多根桩驳入海底，形成一个单桩或者多桩的基础支撑系统。

该基础形式适用于比较浅的海域，桩身一般要求较粗，以满足在海洋环境下的稳固支撑。

优点是安装简单、成本较低，缺点是承载力较小、易受海底地质条件和海浪影响，而且不适合深水区的风电场。

二、桶式基础
桶式基础是一种较新的海上风机基础形式，它是将一种可以漂浮的桶状物质放置在海底或者浮标上，并以桶自身的重量或向下排水来产生足够的稳定力支撑风机。

该基础形式适用于水深较深，基础不易沉入海底的场合，可以大大减少安装的难度和成本。

然而，由于该基础的尺寸较大，在运输和装配方面会存在一定困难。

三、吊装式基础
吊装式基础是一种相对比较常见的海上风机基础形式。

它的原理是在海底先钻好一个孔，再将整个基础系统通过吊装机构放置在孔里。

该形式的设计使其能够适应不同水深和地质条件，同时也提高了基础的承载能力。

由于需要吊装机构的配合，它的装配难度和成本较高。

四、桩框式基础
桩框式基础是一种兼具单桩式基础和框架式基础的特点的海上风机基础形式。

它的基本结构是一组互相平行的桩体形成的桩群，在桩群
的顶部固定一个框架，风机塔身在框架上安装。

该基础形式适用于在较小的面积内固定多台风机，同时也可以降低风机维护和维修的成本。

三桩基础海上风机整体结构的共振分析

三桩基础海上风机整体结构的共振分析【摘要】本文主要对海上风机的整体结构进行共振分析，以探讨其共振现象及分析方法。

首先介绍了整体结构的组成，然后详细分析了共振现象以及常用的共振分析方法。

接着讨论了参数优化分析在共振分析中的重要性，并提出了结构设计改进的建议。

在总结了共振分析的结果并评估了结构的稳定性，最后展望了未来进一步研究的方向。

通过本文的研究，可以提高海上风机的整体结构设计水平，减少共振导致的损坏风险，提高其运行效率和稳定性。

【关键词】海上风机、整体结构、共振分析、参数优化、结构设计、共振现象、稳定性评估、研究背景、研究意义、研究对象、共振分析方法、参数优化分析、结构设计改进、共振分析结果、进一步研究展望.1. 引言1.1 研究背景在海上工作环境中，风机整体结构常受到海风等外部环境作用力的影响，容易发生共振现象。

对海上风机的整体结构进行共振分析具有重要的理论意义和实际应用价值。

通过深入研究海上风机整体结构的共振问题，可以为提高风机的工作效率、延长风机的使用寿命以及降低维护成本提供重要的理论支持。

本文将针对海上风机整体结构的共振问题展开研究，旨在探讨共振现象的产生机理、共振分析方法、参数优化分析以及结构设计改进等内容，以期为海上风机的安全稳定运行提供有力的支持。

1.2 研究意义海上风机是利用风能进行发电的重要设备，在减少对化石能源的依赖、降低温室气体排放和实现可持续发展方面具有重要意义。

在海上风机中，整体结构的共振现象是影响风机性能和寿命的重要因素，因此对海上风机整体结构的共振进行深入分析具有重要意义。

研究整体结构的共振能够帮助我们更好地了解海上风机在不同风速下的稳定性和可靠性，有助于提升风机的工作效率和延长使用寿命。

通过共振分析，可以为设计者提供优化风机结构参数的依据，进一步提高海上风机的发电效率和减少运行成本。

深入研究整体结构共振现象对于改进风机结构设计、降低安装维护成本等方面具有重要意义，有助于推动海上风力发电行业的发展。

海上风机基础形式

海上风机基础形式摘要：一、引言1.全球能源状况与可再生能源的重要性2.海上风力发电的发展背景与现状二、海上风电机组基础结构1.海上风电机组基础形式的分类2.各类基础结构的特点与适用情况三、海上风电基础的优缺点分析1.优点2.缺点四、海上风电基础的发展趋势1.技术创新与发展方向2.市场需求与政策支持五、结论1.海上风电基础在风电场建设中的重要性2.对未来海上风电基础发展的展望正文：一、引言1.全球能源状况与可再生能源的重要性随着全球气候变暖和能源价格的持续上涨，发展新能源和可再生能源已成为一个全球化态势。

许多国家和地区都纷纷制定了发展可再生能源的政策框架，以应对能源危机和环境问题。

其中，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到越来越多国家的关注和重视。

2.海上风力发电的发展背景与现状海上风力发电是指在海上利用风力发电机组进行发电的一种可再生能源形式。

相较于陆上风力发电，海上风力发电具有风力资源更丰富、占地面积小、对土地资源影响小等优点。

近年来，随着技术的不断创新和成熟，海上风力发电在全球范围内得到了广泛应用和快速发展。

二、海上风电机组基础结构1.海上风电机组基础形式的分类海上风电机组基础结构主要分为以下几种形式：单桩基础、多桩基础、导管架基础、浮式基础等。

各种基础结构有其独特的特点和适用情况。

2.各类基础结构的特点与适用情况（1）单桩基础：单桩基础是指风电机组通过一根桩基固定在海床上。

这种基础结构简单、施工方便，适用于水深较浅、海床地质条件较好的区域。

（2）多桩基础：多桩基础是指通过多根桩基将风电机组固定在海床上。

这种基础结构稳定性较好，适用于水深较深、海床地质条件较差的区域。

（3）导管架基础：导管架基础是指通过一个导管架将风电机组固定在海床上。

这种基础结构适用于水深较深、风力资源丰富的区域，但其施工难度较大。

（4）浮式基础：浮式基础是指风电机组通过一个浮动平台固定在海面上。

这种基础结构适用于水深较深、海床地质条件较差的区域，但其设计和施工难度较大。

三桩基础海上风机整体结构的共振分析

三桩基础海上风机整体结构的共振分析
随着可再生能源的重要性日益凸显，海上风机成为了一种受到广泛关注的清洁能源发电方式。

海上风机整体结构在海洋环境中容易受到风浪等外部力的作用，从而导致结构共振现象的发生。

共振现象可能会严重影响海上风机的安全性和稳定性，因此对海上风机整体结构的共振分析显得十分必要。

本文将从三个方面展开对海上风机整体结构的共振分析的讨论。

海上风机整体结构的共振分析需要对结构的基本参数进行研究。

海上风机一般包括塔架、主轴、叶轮、发电机等部件，这些部件的质量、刚度、自然频率等参数都会影响整体结构的共振特性。

在进行共振分析时，需要对这些参数进行准确的获取和计算。

通过有限元分析等计算方法可以获得整体结构的模态频率、模态形式等信息，这些信息对于共振分析具有重要的指导意义。

海上风机整体结构的共振分析需要考虑结构的动力学特性。

海上风机受到外部风压、浪涌等因素的作用，因此需要考虑结构在外部力作用下的响应。

对于海上风机而言，其中包含的旋转部件还会引起结构的动态特性变化，这也需要在共振分析中进行考虑。

通过对海上风机整体结构的动力学特性进行研究，可以更准确地评估结构在外部加载下的响应，从而预测可能出现的共振现象。

海上风机整体结构的共振分析是一项复杂而又重要的工作。

通过对结构的基本参数、动力学特性和实际工程应用进行综合考虑，可以更准确地评估海上风机结构的共振特性，为结构的安全性和稳定性提供保障。

随着海上风机的发展和应用，共振分析方法也将不断得到改进和完善，为海上风机的安全可靠运行提供更加可靠的技术支持。

三桩基础海上风机整体结构的共振分析

三桩基础海上风机整体结构的共振分析海上风机是目前世界上最常见的风能利用设备之一，其具有环保、可再生的特点，被广泛应用于海洋风电场。

风机的表现和性能受到诸多因素的影响，其中之一就是结构的共振。

共振是指系统在外部激励下，产生的激励频率等于系统的固有频率时，系统能够产生较大振幅的运动。

在风机结构中，共振可能会引起结构的破坏和较大的振动，从而影响到风机的工作稳定性和寿命。

对风机结构的共振进行分析和优化具有重要意义。

风机的整体结构通常包括塔筒、机舱和叶轮三个部分。

这三个部分分别有各自的固有频率，当这些频率与外部激励频率相近时，就会发生共振。

塔筒是风机的支撑部分，其主要结构是钢管。

在海上环境下，海浪和风力可能对塔筒产生较大的冲击载荷，从而引起塔筒的振动。

为了避免共振现象，塔筒的固有频率需要远远高于外部激励频率。

通常情况下，塔筒的固有频率会通过增加支撑结构的刚度来提高。

机舱是风机的控制和发电部分，主要由发电机、变频器等设备组成。

机舱的固有频率主要取决于其结构形式和所包含的设备。

为了避免共振，机舱可能需要增加刚性材料或改变结构形式。

叶轮是风机最重要的部分，其叶片是由复杂的复合材料构成的。

叶轮的结构形式和材料属性会直接影响其固有频率。

在海上风机中，叶轮是最容易呈现共振现象的部分，因为其受到来自风力的强烈激励。

为了避免共振，叶轮的固有频率需要与外部激励频率明显不同。

叶轮可以通过调整其结构形式和材料属性来改变固有频率。

海上风机的整体结构共振分析是优化风机性能和延长寿命的重要手段。

通过对塔筒、机舱和叶轮的固有频率分析，可以指导结构设计和材料选择，以减少共振现象的发生，提高风机的工作稳定性。

为此，大型风机制造商和研究机构都在开展相关的研究和开发工作，以进一步提高风机的性能和可靠性。

(完整版)海上风电场+风机基础介绍

海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。

风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。

随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。

本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。

为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。

缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。

海上风机基础结构

海上风机基础结构引言：随着可再生能源的快速发展，海上风电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到越来越多国家的重视与发展。

而海上风机作为海上风电的核心设备，其基础结构的稳定性和可靠性对于海上风电的运行起着至关重要的作用。

本文将对海上风机基础结构进行详细的介绍与分析。

一、单桩基础结构单桩基础结构是最早应用于海上风机的一种基础形式。

它的特点是在海底打入一根巨大的钢管桩，通过桩身与海底形成稳定的支撑。

这种基础结构具有施工简单、成本较低的优点，适用于水深较浅的海域。

然而，由于单桩基础结构的支撑面积较小，容易受到波浪和风力的影响，稳定性相对较差。

二、桁架基础结构桁架基础结构是一种较为常见的海上风机基础形式。

它由多个钢管桩和水平连接构件组成，形成一个稳定的框架结构。

桁架基础结构能够承受较大的风力和波浪力，具有较好的稳定性和可靠性。

此外，桁架基础结构的设计还考虑了施工和维护的便利性，能够减少安装和维护的难度。

三、吊装式基础结构吊装式基础结构是一种相对较新的海上风机基础形式。

它的特点是通过将风机组件的整个基础结构在陆上预制完成后，再通过起重设备将其吊装到海底的预定位置上。

吊装式基础结构的优点是施工便利、安装速度快、可重复使用等。

然而，由于吊装式基础结构需要较大的吊装设备和高强度的材料，造价相对较高。

四、沉箱式基础结构沉箱式基础结构是一种将混凝土箱体沉入海底作为基础的形式。

这种基础结构具有稳定性高、耐久性好的优点，能够适应不同水深的海域。

沉箱式基础结构的施工相对复杂，需要专业的工程设备和技术支持，因此造价较高。

五、承重式基础结构承重式基础结构是一种相对较新的海上风机基础形式。

它通过将风机的基础结构与风机塔筒进行结合，共同承担风力和波浪力的作用。

这种基础结构具有结构简单、稳定性好的优点，适用于浅海和中等水深的海域。

然而，承重式基础结构的设计需要充分考虑风机塔筒的结构强度和稳定性，以确保风机的运行安全。

结论：海上风机基础结构的选择与设计直接关系到海上风机的稳定性和可靠性。

(完整版)海上风电场+风机基础介绍

海上风电场风机基础介绍技术服务中心业务筹备部前言近年来，国家对清洁能源特别是风电的发展在政策上给予了很大支持，使得中国风电得到蓬勃发展。

风力发电作为新能源领域中技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式，获得了迅猛发展。

随着风电机组从陆地延伸到海上，海上风电正成为新能源领域发展的重点。

本文结合国内外海上风电场具体的风机基础，对现有的海上机组的基础类型逐一介绍，目的是对海上风机基础形成一个初步的了解，为公司日后的海上服务业务做铺垫。

为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

2目录1 风机基础类型--------------------------------------- 4 1.1 重力式基础----------------------------------------- 4 1.2 单桩基础------------------------------------------- 6 1.3 三脚架式基础--------------------------------------- 8 1.4 导管架式基础-------------------------------------- 10 1.5 多桩式基础---------------------------------------- 111.6 其他概念型基础------------------------------------ 122 海上风力发电机组基础维护 -------------------------- 14为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

3为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。

4 1 风机基础类型1.1 重力式基础重力式基础,顾名思义是是靠重力来追求风机平衡稳定的基础,重力式基础主要依靠自身质量使风机矗立在海面上,其结构简单，造价低且不受海床影响，稳定性好。

缺点是需要进行海底准备，受环境冲刷影响大，且仅适用于浅水区域。

三桩基础海上风机整体结构的共振分析

三桩基础海上风机整体结构的共振分析
海上风机是解决人类能源问题的一个重要的可再生能源解决方案之一。

但是由于海上
环境的复杂性和海上基础设施的限制，海上风机的设计和安装都比较困难。

其中，整体结
构的共振是一个需要特别关注的问题。

整体结构包括塔身、转向机构、机舱和机器人等组成部分，这些部分合在一起形成了
海上风机的主骨架。

在风浪动力的作用下，这些部分之间会发生相互作用，从而引起共振
现象。

共振是物体受到外界激励时，出现自由振动的现象。

在海上风机中，这种自由振动会
引起结构的减弱甚至破坏。

因此，需要进行共振分析，找到可能引起共振的频率点和模式，从而采取措施加以避免。

共振分析的步骤如下：
1.建立整体结构的有限元模型，确定其自然频率和振型。

2.通过动力学模型模拟海流、风、波浪等海上环境下的外部荷载。

3.计算整体结构在这些荷载下的响应，并确定响应的频率谱。

4.将频率谱和自然频率比较，确定可能发生共振的频率点。

5.针对可能发生共振的频率点，进行进一步分析，找到引起共振的原因和问题所在。

6.设计相应的方案，加以改进和优化，从而避免共振问题的发生。

总的来说，共振分析是一个比较复杂的工作，需要有充分的经验和专业知识。

在海上
风机的设计和建设过程中，需要充分考虑这一问题，避免因共振导致的结构失效和安全事
故发生。

三桩基础海上风电机组结构波浪载荷实验研究

三桩基础海上风电机组结构波浪载荷实验研究翻开文本图片集随着环境恶化问题和能源短缺问题日趋严重，世界各国都在积极寻求构建一种清洁、平安、可靠的可再生能源系统。

在众多新能源中，风电技术较为成熟，具有大规模开发前景。

特别是海上风电开发，以节约珍贵土地资源、风力更稳定、风电机组单机容量更大、年有效利用小时数更高、受噪音标准限制更小、运输条件更为便利等优势，已成为全球风电产业开展的重要方向。

目前世界范围内的海上风电场主要集中在近海浅水区域，主要采用固定式根底支撑结构，如单桩、三桩、重力式、导管架式等。

其中，三桩根底在我国东部近海风电场建设中有着广泛的应用。

不同于陆上风电结构，除了上部风电机组叶片及塔架风载荷，近海风电结构还要考虑波浪载荷对其动力响应的重要影响。

各国学者通过理论分析和数值仿真对海上风电机组结构波浪载荷进行了研究，主要是采用Morion及其修正公式、势流理论和计算流体动力学〔CFD〕等方法求解海上风电机组结构的波浪荷载、动力响应特征以及桩土耦合效应等：局部学者也通过物理模型实验验证了浮式风电机组结构水动力荷载特征数值计算结果的有效性，但鲜见针对三桩根底的海上风电机组结构系统波浪荷载的物理模型实验研究。

本文主要基于物理模型实验方法，重点研究三桩根底近海风电机组结构的波浪载荷特征。

结合某实际工程4MW三桩根底海上风电机组模型，构建三桩根底风电机组结构的缩尺物理模型实验测试系统，重点研究典型规那么波浪、不同波浪入射方向和随机波浪海况下该结构系统的水动力响应特征。

实验模型该模型实验在大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室进行。

波浪水池的主要尺寸为40m某8m某1m，最大工作水深为0.6m：自制推板式低、高频〔长、短周期〕复合波造波机，最大波高为0.25m;实验采用微机控制及同步数据采集系统。

基于弗洛德数相似准那么，三桩根底海上风电机组1：50缩尺物理实验模型如图1所示。

此外，在三桩根底底部对称布置4个高精度防水型测力天平〔协调受力〕，测试海上风电机组根底结构3个平动方向的力和3个转动方向的弯矩，传感器采样频率为100Hz，并在实验前进行了校核标定。

海上风机三桩基础与上部结构动力响应分析

海上风机三桩基础与上部结构动力响应分析何叶;赵明阶;胡丹妮【摘要】基于ANSYS有限元平台,建立了海上风机三桩基础与上部结构一体的三维模型;采用Block Lanzcos法进行模态分析,得到风机结构的各阶模态振型,确定了结构的振动特性;并结合模态分析结果,考虑周期性波浪荷载的作用,对结构模型进行了瞬态动力分析.结果表明:海上风机三桩基础与上部结构模态振型较容易表现为弯曲形式,结构的抗弯性能要求较高.在波浪荷载作用下各关键部位的位移与应力时程曲线随时间的变化规律都表现为周期性波动,但又存在差异.对于位移时程曲线,离基础越远的部位,其位移幅值越大,波动非线性特性也越明显;对于应力时程曲线,应力幅值主要位于立柱顶端,即立柱与塔筒连接部位.波浪荷载对结构的受力和变形影响较大,不容忽视.【期刊名称】《水利水运工程学报》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】7页(P17-23)【关键词】海上风机;三桩基础;模态分析;动力响应;波浪荷载【作者】何叶;赵明阶;胡丹妮【作者单位】重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074;湖南城市学院土木工程学院,湖南益阳413000;重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室重庆400074;广东海洋大学广东湛江524088【正文语种】中文【中图分类】TK83;TU473随着风电技术由陆地延伸到海洋，海上风力发电作为风能开发利用的新生方式，在能源战略中的地位日渐提升，我国作为一个能源消耗大国，更应该认识海上风电开发的重要性[1] 。

国外学者对风机动力特性研究较多：S. L. J. Hu等[2]应用Monte Carlo模拟和时域分析方法，对非线性程度和自由表面效应对总波浪力和结构的动力响应的影响进行了研究；C. C. Tung等[3-4]分析了波浪非线性和自由表面效应对波浪力的影响；M. Mardfekri等[5]对海上风机支撑体系所承受风荷载进行了模拟分析；V. Martinez-Chaluisant等[6]应用缩尺模型测试与理论计算相结合的手段对风机整体动力响应特性进行了研究。