海上風電機組支撐結構與地基基礎一體化分析設計圖書目錄

作者序

前言

第1章緒論

1.1研究背景

1.2支撐結構與地基基礎的設計特點

1.2.1海上風電機組結構體系

1.2.2支撐結構與地基基礎的工程特性

1.3一體化設計與分離式設計的基本概念

1.3.1一體化設計的基本流程

1.3.2分離式設計的基本流程

1.3.3一體化設計的必要性及意義

1.4一體化設計的現(xiàn)狀

1.5本書主要內容

第2章下部結構與地基基礎的類型及設計特點

2.1單樁基礎

2.1.1單樁基礎的結構形式

2.1.2單樁基礎結構體系的荷載傳遞及承載特性

2.1.3單樁基礎的設計特點

2.2高承臺群樁基礎

2.2.1高承臺群樁基礎的結構形式

2.2.2高承臺群樁基礎結構體系的荷載傳遞及承載特性

2.2.3高承臺群樁基礎的設計特點

2.3導管架基礎

2.3.1導管架基礎的結構形式

2.3.2導管架基礎的荷載傳遞及承載特性

2.3.3導管架基礎的設計特點

2.4重力式基礎

2.4.1重力式基礎的結構形式

2.4.2重力式基礎的荷載傳遞及承載特性

2.4.3重力式基礎的設計特點

2.5筒形基礎

2.5.1筒形基礎的結構形式

2.5.2筒形基礎的荷載傳遞及承載特性

2.5.3筒形基礎的設計特點

第3章一體化設計分析模型及環(huán)境荷載

3.1風力發(fā)電基本原理

3.1.1風力發(fā)電機組的基本構成

3.1.2貝茨(Betz)理論

3.1.3風力機設計的基本概念

3.2葉片、機艙及支撐結構模型

3.2.1考慮風輪旋轉與彈性變形耦合的葉片結構動力學模型

3.2.2機艙模型

3.2.3支撐結構模型

3.3地基基礎模型

3.3.1樁土相互作用模型

3.3.2天然地基基礎模型

3.3.3筒形基礎模型

3.4主要環(huán)境條件及其荷載

3.4.1風及其荷載

3.4.2波浪及其荷載

3.4.3海流及其荷載

3.4.4海冰及其荷載

3.5一體化分析的求解方法

3.5.1一體化分析的動力學方程

3.5.2動力學方程的數(shù)值解法

第4章極端環(huán)境條件和正常發(fā)電工況的一體化設計

4.1極端環(huán)境條件工況

4.1.1海上風電機組設計工況

4.1.2極端環(huán)境工況定義

4.2極端環(huán)境條件的塔底荷載特性分析

4.2.1算例的一體化設計模型

4.2.2塔底極端荷載特性

4.3一體化設計與分離式設計的對比分析

4.3.1樁基軸力標準值對比分析

4.3.2下部結構應力標準值對比分析

4.3.3樁頂軸力設計值對比分析

4.4海冰冰激振動的一體化分析

4.4.1冰激振動的冰力函數(shù)

4.4.2冰激振動算例分析

4.5正常發(fā)電工況一體化分析

4.5.1風輪旋轉動態(tài)效應對支撐結構的影響

4.5.2正常海況波浪條件下的波浪動力效應

4.5.3正常發(fā)電工況下風浪耦合分析

4.6地震工況一體化分析

4.6.1地震工況塔底荷載

4.6.2地震與風浪耦合分析

第5章一體化設計疲勞損傷分析

5.1海上風電機組支撐結構疲勞損傷的基本概念

5.1.1海上風電機組支撐結構疲勞損傷分析的特點

5.1.2結構疲勞損傷分析方法

5.1.3多種交變荷載共同作用的疲勞損傷

5.1.4海上風電機組支撐結構一體化設計疲勞損傷分析流程

5.2熱點應力計算

5.2.1簡單管節(jié)點分類

5.2.2應力集中系數(shù)SCF

5.2.3熱點應力時間序列

5.2.4熱點應力時間序列的雨流計數(shù)分析

5.3結構疲勞損傷計算

5.3.1PalmgrenMiner疲勞損傷準則

5.3.2SN曲線

5.4風浪荷載、風海冰荷載共同作用一體化結構疲勞損傷分析

5.4.1風波浪荷載共同作用的疲勞損傷分析

5.4.2風海冰荷載共同作用下的疲勞損傷分析

5.5地基基礎疲勞弱化分析

5.5.1土體剛度疲勞弱化特性

5.5.2土體強度疲勞弱化特性

5.5.3基于累積塑性應變的土體疲勞弱化模型

5.5.4算例分析

5.5.5工程案例分析

5.6結構動態(tài)特性對疲勞損傷影響的分析

5.6.1等效疲勞荷載計算

5.6.2支撐結構自振頻率對疲勞荷載影響的分析

5.6.3結構阻尼比對疲勞荷載影響的分析

第6章下部結構與群樁基礎整體協(xié)同作用承載特性分析

6.1海上風電機組下部結構與群樁基礎整體協(xié)同概念

6.1.1海上風電機組群樁基礎大偏心受力特性

6.1.2海上風電機組群樁整體協(xié)同承載性能分析方法

6.2整體協(xié)同作用的有限元仿真模型

6.2.1地基基礎基本參數(shù)

6.2.2有限元模型及現(xiàn)場測試驗證

6.2.3整體協(xié)同作用的數(shù)值仿真方案

6.3計算結果及分析

6.3.1不同加載方式的仿真分析

6.3.2基樁壓拔承載力比值的影響

6.3.3整體協(xié)同作用分析

6.3.4考慮整體協(xié)同的樁基承載力設計控制標準

參考文獻 2100433B

本書闡述了海上風電機組支撐結構與地基基礎一體化設計的基本理論、方法及應用，包括海上風電機組下部結構與地基基礎的類型及設計特點、一體化設計分析模型及環(huán)境荷載、**環(huán)境條件和正常發(fā)電工況的一體化設計、一體化設計疲勞損傷分析、下部結構與群樁基礎協(xié)同作用承載特性分析等。 本書可供從事海上風電機組支撐結構與地基基礎設計、海上風電機組荷載分析的工程師和科研人員使用，也可作為高校相關專業(yè)本科生和研究生的參考書。

ISBN：978-7-111-65916-7

裝訂：平裝

編輯：馬軍平

開本：16開

出版日期： 2020-11-02

字數(shù)：231 千字

定價：69.0

cip：

本書以海上風電場風電機組地基基礎結構設計與研究為主題，系統(tǒng)闡述了海上風電機組地基基礎結構設計中涉及的主要內容、分析原理、設計體系和技術方法，包括波浪理論、工程環(huán)境與荷載、設計工況與組合、樁基設計與結構布置、模態(tài)與動力分析、疲勞分析、沖刷與腐蝕等。詳細介紹了我國最先研制開發(fā)的海上風電機組地基基礎設計軟件FDOW的架構、相關功能和使用方法。最后給出了大量海上風電機組地基基礎設計的案例對比分析和工程實例。

第一篇 設計體系和技術原理與方法

第一章 海上風電機組基礎設計總述

第二章 海上風電機組基礎形式

第三章 海洋工程環(huán)境與我國近海環(huán)境特點

第四章 波浪理論

第五章 風機荷載與環(huán)境荷載

第六章 設計工況與荷載效應組合

第七章 樁基設計與分析

第八章 基礎結構布置與有限元分析

第九章 基礎結構極限狀態(tài)分析與計算

第十章 風機結構模態(tài)分析與計算

第十一章 結構動力計算與疲勞分析

第十二章 灌漿連接節(jié)點設計與計算

第十三章 基礎沖刷與防護

第十四章 結構腐蝕與防腐蝕設計

第二篇 海上風電機組地基基礎設計軟件

第十五章 FDOW軟件簡介與操作界面

第十六章 風機與地質環(huán)境資料輸入

第十七章 基礎結構三維建模與屬性設置

第十八章 參數(shù)配置和軟件計算

第十九章 軟件后處理與計算結果

第二十章 基礎附屬項目設計

第二十一章 設計成果輸出

第三篇 海上風電機組基礎設計應用實例

第二十二章 多風機荷載工況共同計算實例

第二十三章 波浪理論與基礎布置對波浪荷載影響的實例分析

第二十四章 關于荷載組合模式的實例對比分析

第二十五章 樁基承載力計算實例

第二十六章 基礎防撞防護結構設計實例

第二十七章 東海某3MW風機三腳架基礎設計范例

第二十八章 渤海某5MW風機高樁承臺基礎設計范例 2100433B

《海上風電機組基礎結構》可作為高等院校相關專業(yè)的通用教材，也可供從事海上風電工程領域，尤其是海上風電機組基礎建設的工程技術人員參考。