以设计为龙头的海上风电工程总承包项目管理研究

[目的]为应对平价上网阶段下海上风电行业发展的巨大挑战,推动海上风电产业可持续健康发展,[方法]基于我国多个以设计为龙头的总承包模式建设的海上风电项目,分析工程总承包模式在电力工程中的应用,提出海上风电工程总承包管理当前特有的挑战与对策,从宏观上总结平价上网阶段下以设计为龙头的海上风电工程总承包管理的主要优势.[结果]...     

海上风机灌浆连接段应力评价方法探析

  [目的]  灌浆连接段被广泛应用于海上风机支撑结构与基础的连接,其力学性能对整个风机的可靠性至关重要。为了探寻对灌浆连接段合适的应力评价方法,文章进行了有限元模拟分析。  [方法]  通过建立数值模型来探究灌浆连接段在给定的压弯荷载下的应力分布情况,提出用名义平均应力和应力相关系数的概念来评价其总体应力水平,最后研究了各种参数对连接段力学性能的影响,并确定了在各参数变化条件下应力相关系数的范围。  [结果]  参数分析的结果显示剪力键的位置对灌浆连接段钢管的Mises应力和浆体的Tresca应力有较大的影响。并且钢管的厚度与最大应力具有负相关性。同时发现,灌浆层的最大Tresca应力仅对自身厚度的变化较为敏感,而对钢管厚度变化不敏感。最后,根据参数分析确定的应力相关系数在3到6之间。  [结论]  参数分析结果可以为灌浆连接段设计提供参考,而应力相关系数能够被应用于初步评估灌浆连接段在联合荷载作用下的力学性能。     

某海上风电场测风塔钢管桩桩基可打入性分析

海上风机基础和测风塔基础的可打入性分析是钢管桩设计的重要内容。在实际打桩过程中,为避免钢管桩无法下沉到设计土层标高或桩已达到设计标高,但桩的贯入度偏大等情况,需在施工前分析桩基的可打入性。以某海上风电场测风塔为例,运用GRLWEAP打桩分析软件,分析了钢管桩在连续打桩与后续打桩及部分土塞和不形成土塞工况下的可打入性,并与打桩实测记录进行对比,优化了打桩分析参数与土壤力学参数,为后续海上风机支撑结构桩基的可打入性分析提供了参考。     

海洋工程中灌浆连接段若干规范比较

灌浆连接是海洋工程中最常用的连接方法之一。文章比较了其适用的五部规范及推荐做法:英国健康与安全执行局《海上结构桩与套管连接技术报告(HSE-Pile/sleeve connections—2001)》,美国石油协会《海上固定平台规划、设计和建造的推荐做法(API RP 2A-WSD—2007)》,国际标准化组织《石油和天然气行业固定海上钢结构规范(ISO 19902—2007)》,挪威的石油技术法规《钢结构设计规范(NORSOK-N-004—2013)》,挪威船级社《海上风机结构设计规范(DNV-OS-J101)》,给出了上述规范的验算方法及适用范围。由于灌浆连接段在使用中的受力形式不断复杂化,本文进一步研究了规范《DNV-OS-J101》的发展历程,为该行业的设计人员理解该规范验算方法概述及适用范围的发展提供了帮助。     

海上风电场海底电缆防护方案研究

  [目的]  海底电缆防护是海上风电场建设的一种重要组成部分,海上风电中最大部分的保险理赔主要由于电缆事故造成。由于电缆路由线路较长,会穿过不同区域,每个区域的防护方案都不同。  [方法]  首先简单介绍海底电缆防护作法的基本情况,然后详细阐述了海底电缆登陆段防护方案,紧接着描述了海底电缆交越段防护方案以及电缆管附近的海缆防护方案,最后对海上风电场海底电缆防护方案进行总结。  [结果]  针对海底电缆登陆段,多采用套管保护、电缆沟与水平定向钻方案;针对海底电缆交越段,多在交越点采用垫块的方案;针对基础附近的海缆,主要采用J型管与弯曲限制器的方式。  [结论]  无论采用哪种方式,应高度重视海上风电场海底电缆的防护,确保海缆在运行期间的安全。     

海上风机基础灌浆连接段压弯性能有限元分析

灌浆连接段在海上风机支撑结构中得到了广泛运用。由于灌浆连接段独特的几何构成,其内部浆体的变形和应力状态难以用试验方式得到。因此,基于已有试验结果,利用有限元软件ABAQUS对灌浆连接段试件在压弯荷载下的力学性能进行了分析。将有限元分析结果与试验结果对比,从试件破坏形态、荷载-位移曲线和钢管纵向应变分布三方面验证了有限元模型的可靠性。基于有限元分析结果,对灌浆连接段浆体及钢管的应力分布和变形进行深入分析,进而得到了灌浆连接段压弯荷载的传递机理。研究结果表明:灌浆连接段主要通过形成灌浆料斜压短柱来将荷载从套管传递至桩管,且钢管的破坏先于灌浆体。     

波浪荷载下砂质海床液化抑制的试验研究

在波浪荷载作用下，砂质海床往往会由于海床液化最终导致海床的整体失稳，而海床整体失稳的发生将对其上部承载结构物(近海风机、石油平台等)的稳定性产生严重影响。为控制海床液化的影响，大量学者采用解析、数值和现场试验方法对分层海床的海床响应及液化抑制问题进行了研究，但相关的室内试验研究仍处于起步阶段。为进一步完善海床液化相关试验规律及数据，本文采用一维圆筒试验设备对波浪荷载下砂质海床的响应和液化抑制问题进行了试验研究，发现当替换一部分海床为液化保护层后，海床的液化会被极大地抑制，而当替换的液化保护层厚度达到海床总高度的10%以后，海床将完全不发生液化现象。     

海上风机导管架基础灌浆连接段受力分析

开展近海风电导管架基础的灌浆连接段受力分析,对于理解其传力机制与受理机理、保证海上风机支撑结构的安全性能、优化设计等方面具有重要的理论与现实意义。首先利用DNV规范对影响灌浆连接段性能的因素开展参数敏感性分析,再运用有限元软件对导管架基础的灌浆连接段进行模拟,该软件能有效模拟浆体与钢管壁的接触以及浆体的本构关系。根据规范进行的参数敏感性分析,得出一些重要规律和结论,便于工程设计人员更好地理解先桩法导管架基础灌浆连接段的受力特点,选择合适的参数用于灌浆连接段设计,再依据数值模拟,确定导管架基础灌浆连接段设计的可靠性。     

船撞海上风电单桩基础结构剩余强度研究

针对风电装备服役中多次出现船舶失控撞击风电单桩基础结构,导致其承载性能改变,造成严重安全隐患的问题,采用非线性有限元法,结合船撞海上风电单桩基础结构过程中涉及的材料、几何及接触非线性问题,考虑桩土作用,提出并采用船舶-风电结构-土体全耦合模型。以工程实际风电单桩基础结构为研究对象,对船撞前结构极限强度、结构损伤与损伤后结构剩余强度进行了计算,并对船撞后基础结构损伤特性与剩余强度的变化规律进行了分析,获得了船撞过程速度和角度参数与受损结构剩余强度的相互关系。得出准静态法在非线性求解过程中处理收敛性问题上更有优势;采用动态显式求解程序能更好地求解碰撞过程中各参数对碰撞结果的影响;进行受损后剩余极限强度研究时应先进行动态衰减能量分析等结论。     

考虑偏心误差的导管架灌浆原型抗拔性能研究

为研究偏心误差下灌浆连接段的轴向力学性能,针对外筒内径2290mm、内筒外径1900mm偏心误差为115mm的导管架灌浆原型进行竖向抗拔试验,加载至26000kN时,试件整体仍处于弹性状态.在试验基础上采用有限元分析法研究偏心误差对灌浆原型抗拔力学性能的影响.研究结果表明,偏心误差会导致灌浆体第三主应力增大,但对钢管的...