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第1篇 海上测风3

第1章 海上测风选址3

1.1 海上测风要求3

1.2 海上风资源评估规划3

1.3 海上测风塔选址4

第2章 海域工程水文地质7

2.1 近海海域地理气候环境7

2.1.1 水下地形8

2.1.2 气候环境9

2.2 海况条件10

2.3 测风塔位置的海况条件18

2.4 海域工程地质22

2.4.1 地质演化22

2.4.2 海岸演变23

2.4.3 区域地质23

2.4.4 工程地质24

2.4.5 地质条件评价25

2.5 对施工的影响分析26

第3章 海上测风塔基础及塔架设计28

3.1 设计荷载和工况28

3.2 测风塔型式选择29

3.2.1 可移动式测风塔30

3.2.2 固定式测风塔31

3.2.3 方案比选33

3.3 塔架结构设计33

3.3.1 海上测风塔的塔架结构特点33

3.3.2 塔架结构的选型与构造34

3.3.3 塔架的设计计算36

3.4 测风塔基础结构设计39

3.4.1 基础型式的选择39

3.4.2 四桩基础的设计40

3.5 塔架防腐设计43

3.6 助航标志设计43

第4章 海上测风塔施工45

4.1 前期准备45

4.2 基础施工45

4.3 钢管桩加固围囹49

4.4 斜支撑焊接50

4.5 钢承台吊装50

4.6 桩与承台的连接灌浆51

4.7 塔架施工51

第5章 运行与维护53

5.1 可进入性分析53

5.2 运行维护内容55

5.3 运行维护56

5.3.1 定期维护56

5.3.2 故障维护57

5.4 数据管理57

5.5 设计复核58

第6章 近海风资源评估60

6.1 近海风资源评估方法60

6.1.1 评估方法及内容60

6.1.2 测风数据基本要求61

6.1.3 测风数据处理61

6.1.4 风能资源评估主要参数及依据63

6.1.5 风电场开发可行性评估64

6.2 测风塔信息64

6.3 数据验证65

6.4 数据统计分析68

第2篇 海上风电场建设81

第7章 近海风电场选址与风机选型81

7.1 近海风电场选址81

7.1.1 近海风电场的宏观选址81

7.1.2 近海风电场的微观选址82

7.2 近海风机选型83

7.2.1 近海风机的现状83

7.2.2 近海风机选型的影响因素83

第8章 近海风电场基础设计85

8.1 概述85

8.2 风机基础结构型式85

8.2.1 海上建筑物基础型式86

8.2.2 桩基结构型式90

8.2.3 桩型选择94

8.3 近海风机基础结构设计95

8.3.1 地质条件96

8.3.2 气象与水位条件97

8.3.3 设计荷载及工况98

8.3.4 基础结构设计99

8.3.5 代表机型相适应的风机基础设计方案比较109

8.4 循环荷载作用下风机基础应力—变形动力分析111

第9章 基础—塔架结构的动力响应115

9.1 模型建立与模态分析115

9.1.1 水平抗力系数的比例系数m115

9.1.2 模型建立116

9.1.3 模态分析117

9.2 现场监测118

9.2.1 风速监测118

9.2.2 波浪与流速监测119

9.2.3 风机振动监测120

9.3 各种动荷载的时程曲线122

9.3.1 风荷载122

9.3.2 波浪荷载125

9.3.3 地震荷载127

9.4 单独荷载下的结构体系响应分析129

9.4.1 风荷载作用下的动力响应129

3.4.2 波浪荷载作用下的动力响应130

9.5 风与波浪联合作用下的结构响应分析131

9.5.1 风与波浪荷载工况选择131

9.5.2 结构响应分析131

9.5.3 对比分析134

9.6 风与波浪及地震联合作用下的响应分析135

9.6.1 风与波浪及地震荷载组合工况135

9.6.2 结构动力响应分析135

第10章 近海风机桩基础施工技术138

10.1 液压锤击沉桩138

10.1.1 桩锤的选择138

10.1.2 液压打桩锤的沉桩工艺139

10.2 液压振动锤联动沉桩141

10.2.1 振动沉桩理论计算141

10.2.2 液压振动锤沉桩工艺142

10.3 钻孔灌注成桩144

10.3.1 工艺流程144

10.3.2 关键技术及工艺144

10.3.3 施工中容易出现的问题及解决方法146

第11章 国内近海风机运输安装技术148

11.1 海上风机运输148

11.1.1 运输要求148

11.1.2 陆上运输149

11.1.3 海上运输149

11.2 海上风机安装154

11.2.1 海上风机整体吊装154

11.2.2 海上风机分体安装155

11.3 大吨位起重船用于风机安装157

11.3.1 国内外海上起重船现状157

11.3.2 国内起重船安装风机方案与船舶改装分析159

11.3.3 起重船安装的关键技术161

11.4 海上浮坞用于风机安装162

11.4.1 国内主要浮坞性能参数及吊装风机流程162

11.4.2 浅海浮坞坐底作业影响与浮坞起浮分析163

11.4.3 浮坞安装海上风机实例165

11.5 海上风电场运行维护165

11.5.1 海上可进入性分析167

11.5.2 运行维护策略169

第12章 海上风机建设实例170

12.1 工程概况170

12.1.1 地质条件170

12.1.2 风机及基础结构171

12.1.3 荷载参数及荷载组合172

12.2 基础应力变形分析173

12.3 桩基抗震性能分析175

12.4 现场施工181

12.4.1 施工布置181

12.4.2 桩基施工181

12.4.3 桩基高应变检测183

12.4.4 承台浇筑184

12.4.5 风机安装184

12.4.6 海底电缆施工186

第3篇 海上风电场开发专项技术189

第13章 近海风资源评估189

13.1 国内外风资源评估现状189

13.1.1 国外风资源评估现状189

13.1.2 国内风资源评估现状191

13.2 海陆风资料对比分析192

13.2.1 测风塔信息192

13.2.2 海陆风资源风速对比192

13.2.3 风向对比分析205

13.2.4 相关性分析208

13.2.5 差异分析214

13.3 近海风资源特点214

13.3.1 塔影影响分析214

13.3.2 风切变指数217

13.3.3 海上测风塔代表距离218

13.3.4 海面上测风仪处风速与潮位的对应关系221

第14章 可移动式测风塔224

14.1 可移动式测风塔设计224

14.2 设计计算228

14.2.1 计算条件228

14.2.2 结构的抗剪与抗弯验算228

14.2.3 不同工况下的最大位移计算231

14.2.4 塔架空间结构分析231

14.2.5 抗倾覆计算234

14.2.6 抗震计算234

14.2.7 计算结果分析235

第15章 海上风机桩基础与结构的连接技术236

15.1 海上风机桩基础与结构的连接型式236

15.1.1 海上风机桩基础与导管架连接型式236

15.1.2 灌浆连接型式238

15.2 灌浆材料239

15.2.1 材料性能影响分析240

15.2.2 灌浆材料要求240

15.2.3 灌浆材料比选240

15.3 连接段结构设计242

15.3.1 模型力学试验242

15.3.2 连接段环形空间结构优化247

15.4 海上风机桩基与导管架灌浆连接方案设计253

第16章 海上桩基承载力检测分析与评价259

16.1 概述259

16.2 打桩引起的最大超静孔隙水压力及其消散过程259

16.2.1 打桩引起的最大超静孔隙水压力259

16.2.2 超静孔隙水压力的消散过程分析261

16.2.3 桩基极限承载力增量与超静孔隙水压力的关系261

16.3 承载力高应变检测与超静孔隙水压力现场试验262

16.3.1 试验概况262

16.3.2 试验桩桩基承载力的动静对比分析263

16.3.3 桩基承载力与超静孔隙水压力的关系267

16.4 考虑超静孔隙水压力消散的桩基承载力270

16.4.1 有限元法计算超静孔隙水压力的理论270

16.4.2 考虑超静孔隙水压力消散的桩基承载力计算值272

16.5 海上桩基单桩极限承载力计算实例275

16.5.1 海上测风塔桩基承载力计算275

16.5.2 近海试验风机桩基承载力计算276

第17章 潮间带风机桩基型式与交通运输278

17.1 工程地质条件278

17.2 潮间带风机基础施工及交通运输279

17.3 潮间带可用基础型式281

17.3.1 分区281

17.3.2 基础选型283

17.3.3 基础设计283

17.4 交通运输方案对比分析290

17.4.1 交通运输方案290

17.4.2 不同基础型式运输方案的对比分析290

17.4.3 基础的适用性及交通运输294

参考文献295