2023海上固定式风机支撑结构指南.docx

《2023海上固定式风机支撑结构指南.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023海上固定式风机支撑结构指南.docx（48页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、海上固定式风机支撑结构指南2023年5月12 3一般规定1检验依据1定义与符号1第2章环境资料与工程地质8一般规定气象资料海洋水文第3章载荷与工况11第1节一般规定11第2节载荷11第3节载荷工况12第4节分项系数17第4章结构19第1节一般规定19第2节结构用钢19第3节防腐19第4节钢结构设计21第5节混凝土结构设计22节节节节 12 3 4 第第第第一般规定23桩基础23重力式基础31筒型基础32第6章运输与安装40第1节一般规定40第1章通则第1节一般规定1.1.1 一般要求1.1.1.1 本指南是中国船级社(以下简称“CCS”)为海上固定式风机支撑结构提供技术服务的指导性文件。1.1

2、.1.2 本指南的目的是指导CCS检验人员对海上风电场固定式风机支撑结构进行检验，也可作为海上固定式风机支撑结构设计、施工等环节以及海事检验的参考文件。1.1.13本指南主要规定了海上固定式风机支撑结构的主体结构的检验要求，消防设备、逃生和救生设备、助航标志与信号设备的配备应符合海上风电场设施检验指南的要求。1.1.2适用范围1.1.2.1本指南适用于由CCS检验发证的海上固定式风机支撑结构。主要包括下部结构和基础，不包括风轮-机舱组件和塔架结构。第2节检验依据1.2.1 一般要求1.2.1.1 本节所列接受标准以外的其他适用的海上风电、海工行业等标准也可使用，但应证明该标准具有与本指南要求相

3、当或更高的安全水准，并事先经CCS同意。主管机关如有相关要求，应以主管机关要求为准。1.2.1.2 任何与接受标准之间的不一致，以及对接受标准要求的免除及更改均应在设计文件中明文说明，并经CCS同意。1.2.1.3 本指南接受标准未明确具体版本号时，均指当前有效的最新版本。1.2.2 接受标准本指南接受的主要标准如下：GB/T700碳素结构钢GB712船舶及海洋工程用结构钢GB50010混凝土结构设计规范GB/T40788船舶与海上技术海上风能港口与海上作业；IEC61400-1Windenergygenerationsystems-Part1:Designrequirements；GBT31

4、517海上风力发电机组设计要求第3节定义与符号1.3.1 定义1.3.1.1 除另有规定外，本规范有关定义如下：(I)海上固定式风机支撑结构：系指风力发电机组的一部分，包括固定式风机下部结构和固定式风机基础，不包括塔架，以下简称“支撑结构”，如图1所示。(2)海上固定式风机下部结构：系指支撑结构的一部分，从海床向上延伸，连接固定式风机基础和塔架，以下简称“下部结构”。(3)海上固定式风机基础：系指支撑结构的一部分，其将作用于支撑结构上的载荷传递到海床中，以下简称“基础”。（4）桩基础：系指采用单根桩或/多根桩支撑风电机组结构体系的基础。（5）重力式基础：系指由钢筋混凝土或钢质基础结构作为基座，

5、靠结构自重或压载保持稳定并支撑风电机组结构体系的基础。（6）筒型基础：系指顶部封闭，底部开口的简型结构型式,以简壁嵌入地基中来支撑风电机组结构体系的的基础。T 塔架二图131.1海上固定式风机支撑结构1.3.2 符号1.3.2.1 本指南使用符号见表1.321。符号定义表L3.2.1符号符号定义A基础底面的而积（mD44筒型基础内部截面积（内部压差施加面积）（m2）inside筒型基础内部侧表面积，包括筒壁内侧、内部分舱板及加强肋板侧面积（m2）stde侧壁面积，包括筒壁、分舱板及加强肋板侧面积（）Aeff基础底而有效而积（in?）4ip端面积，包括筒壁、分舱板及加强肋板端部面积（n?）筒型基

6、础的等效宽度（m）D筒型基础直径（m）dca、dq、d与基础理深有关的深度修正系数EsoiLtip筒端处土体模量e荷载偏心距Fk荷载效应的基本组合下，上部结构传至基础底部的竖向力值（kN）Fr作用效应地震组合下，抗滑移力（kN）Fs,作用效应地宸组合下，滑动力修正值（kN）A修正后的地基承载力特征值fs单位侧摩阻力（kN）G基础自重和简内土重之和（kN）Gk筒型基础自重和筒基内的土重Hd筒型基础的抗滑移极限承载力(kN)HS荷载效应基本组合下，滑动力设计值(kN)h筒型基础埋深(m)Icaiq、i荷载倾斜修正系数J筒十.相对刚度K横向土压力系数，可取0.8-1kf侧摩阻力经验系数%等效刚度系数

7、kp端阻力经验系数Leff基础等效长度Mb地基极限承载力提供的抗倾覆力矩(kNm)MEa基础一侧主动土压力产生的倾覆力矩MEP基础侧被动土压力提供的抗倾覆力矩Mf基础所受摩擦阻力提供的抗倾覆力矩(kNm)Mr荷载效应基本组合下，抗倾覆力矩(kNm)MS荷载效应基本组合下，倾覆力矩设计值(kNm)Mr,作用效应地震组合下，抗倾覆力矩(kNm)Ms,作用效应地震组合下，倾覆力矩修正值(kNm)MbQSe基底弯矩Nc承载力系数Nq承载力系数Ny承载力系数pi、P2、P3、a、等效刚度系数计算因子Pk荷载效应的基本组合下，基础底面处平均压力(kPa)Pd地基承载力设计值(kPa)Po深度Z处有效上覆土

8、压力(kPa)qi、qz、q3泊松比修正系数计算因子%静力触探端阻力(kN)Qd筒裙底端地基承载力设计值(kPa)q。基底平面处的超载(kPa)q”单位端阻力(kPa)SCa、Sq、SY与基础形状有关的形状修正系数Serit临界压差(kPa)Su土的不排水抗剪强度(kPa)SLBu,tip2/3倍的筒端处不排水抗剪强度(kPa)S践筒壁入土深度范围内平均不排水抗剪强度(kPa)t壁厚(m)“base基底竖向力a无量纲化系数倾斜底面与水平面之间的夹角筒土界面摩擦角()Y土体有效容重(kNm3)Ym材料系数YR抗力系数Dside考虑渗流、减阻环等因素的无量纲系数，可取0.5-1%p考虑渗流、减阻环

9、等因素的无量纲系数，可取0.5-1Nd桩顶轴向荷载效应设计值(kN)Qd单桩轴向极限承载力设计值(kN)Qk单桩轴向极限承载力标准值(kN)QH水平向荷载(kN)Q外筒外部侧壁摩阻力合力(kN)Qv竖直向荷载(kN)Yr单桩轴向承载力抗力系数，取1.25/(z)单桩极限侧摩阻力标准值(kPa)fp(z)单桩内侧极限侧摩阻力标准值(kPa)f。(Z)单桩外侧极限侧摩阻力标准值(kPa)Ar桩端总面积(m2)As桩侧表面积(m?)ASP桩内侧表面积(m2)4so桩外侧表面积(n)qR单桩极限桩端阻力标准值(kPa)Ac单桩环形端面积(m?)Z计算点深度(m)a无量纲系数，不大于kSu计算点地基土的

10、不排水抗剪强度(kPa)Pb计算点的有效上覆土压力(kPa)aP无量纲系数，不大于1SUe桩底部对应地基土的不排水抗四强度(kPa)Z桩内侧摩阻力计算点位置距桩端处距离(m)L单桩入土深度(m)D单桩外径(m)LP内侧摩阻力发挥范围(m)桩土界面摩擦系数%(z)计算点的有效上覆土压力(kPa)Por桩端处的有效上覆土压力(kPa)Nq无量纲承载力系数t单桩局部激发单位侧摩阻力(kPa)Cw/.V单桩局部激发单位侧摩阻力极限值(kPa)ZPrak为单桩局部最大侧摩阻力激发时对应的位移(m)Zt-z曲线中单桩局部轴向位移(m)Q激发的桩端阻力(kN)QP激发桩端阻力极限值(kN)EP桩材料弹性模量

11、(kNm2)IP桩截而惯性矩(m4)m桩侧地基土的水平抗力系数随深度增长的比例系数(kNm4)bo桩的换算宽度(m)k(桩的形状换算系数，圆桩或管桩取0.9,方桩或矩形桩取1.0T桩的相对刚度特征值(m)A无量纲系数Pu单桩侧向极限土抗力(kNm)NP侧向承载力系数Np.max任意桩径时最大的承我力因子与桩径相关的无量纲系数与桩径相关的无量纲系数最大承载力因子参考值y,上体有效容重(kNm3)k为土体不排水抗剪强度随深度变化梯度(kPam)Bq桩径相关的无量纲参数DTeS参考桩径，取Imokini上体初始刚度(kNm3)ZE计算参考深度，取2.5mki地基模量常数(MN/m3)0桩端相对于水平

12、面产生的转角(rad)M单桩桩端部土体对桩底中心产生的力矩(kNm)Mwar单桩桩端部土体对桩底中心产生的最大力矩(kNm)Qnax单位轴向桩端阻力极限值(kPa)h3泥而下h/3处水平压应力(kPa)土的内摩擦角()Y土的容重(kNm)C土的粘聚力(kPa)4总荷载中恒载所占比例的影响系数Mg恒载对桩底中心产生的力矩(kNm)M总荷载对桩底产生的力矩(kNm)第4节检验和证书1.4.1 一般要求1.4.1.1 CCS对海上固定式风机支撑结构实行检验发证，其结构检验应满足本指南规定的检验要求。1.4.1.2 在设计寿命期内的海上固定式风机支撑结构，CCS按照本指南检验合格后，按照CCS海上风电

13、场设施检验指南签发海上风电场设施符合证书o1.4.2 检验种类1.4.2.1 图纸资料审查：包括规格书、结构图纸、安装图纸、设计报告、安装报告和其他技术文件符合本指南所涉及的技术要求。1.4.2.2 初次检验：在支撑结构投入营运之前或在首次签发证书之前，对于本指南所涉及的所有项目进行一次完整的检验，以保证这些项目符合有关要求，并且能够满足支撑结构预期的营运业务。1.1.1.1 度检验：对证书有关的项目进行总体检查，以确保其处于良好状态，并且符合支撑结构预期的营运业务。1.4.2.4 换证检验：对证书有关的项目进行检查，以确认处于良好状态，并且适合支撑结构预期的营运业务，并换发新证书。1.4.2.5 附加检验：因发生事故影响支撑结构安全性能的，或对支撑结构进行重大改装的,根据具体情况进行一次全面或局部的检验。1.4.3检验范围1.4.3.1 图纸资料审查应提交下列图纸和资料送CCS审查/备查，必要时CCS可要求扩大送审图纸资料的范围。(1)规格书结构设计规格书结构材料规格书结构建造规格书结构检验规格书结构焊接及无损检验规格书运输和安装规格书(2)结构图纸海上风电场平面布置图支撑结构设计总说明下部结构平、立面图单桩基础主结构图单桩主体结构开孔图单桩基础顶部法兰结构图重力式基础主结构图重力式基础配筋图筒型基础主结构图筒型基础内部隔舱图(3)安装图