导管架式一体化风机在冰载荷作用下的耦合响应研究

海上风电是世界上发展最快的可再生能源之一.寒区蕴藏着丰富的风能资源,设计和建造用于结冰海域的风电结构的关键要求是其应具备一定的抗冰性能.本文研究了全耦合导管架式海上风力发电机在冰载荷作用下的结构动态响应;在数值仿真软件FAST中建立了一体化风机数值模型,该模型包含其空气动力属性、水动力属性、机械属性和结构弹性属性;研究了导管架风机基础的直立桩腿和加装了抗冰锥体后的桩腿的抗冰性能差异;并计算分析了不同冰厚和冰速对于风机动态响应的影响.结果表明:海冰厚度越大,导管架底座的结构响应和振荡幅度越大;海冰速度越大,其结构响应和振荡频率越快;导管架桩腿在安装抗冰锥体后的结构响应和振荡幅度明显降低.本文还计算分析得到了抗冰性能最佳的锥体角度.     

海上吊物六自由度系统动力学特性分析

自升式风电安装平台由于作业臂长度的限制,在进行海上钻井和维修作业时会紧靠导管架平台。风电安装平台桩靴插桩过程中会排开大量土体,对临近平台桩基产生很大的挤压荷载。以某自升式风电安装平台和其临近固定平台为研究对象,探讨了风电安装平台桩靴入泥带来的挤土荷载与环境荷载的耦合作用对平台桩基强度的影响。分析结果表明,在靠近泥面一定范围之内,在进行导管架钢桩设计时必须考虑挤土荷载与环境荷载的耦合作用,以满足导管架平台桩基强度要求。     

导管架式海洋平台自适应预测逆控制研究

文章提出了一种新的基于动态刚度阵法的导管架式海洋平台模糊神经网络自适应预测逆控制模型。该模型是通过安放在海洋平台桩腿上的压力传感器实时采集海洋平台所受波浪力,然后应用动态刚度阵法快速而准确地计算出平台顶部的响应,再将此响应作为模糊神经网络预测逆控制器的输入信号,预测出下一时刻平台顶部的控制力来对海洋平台振动响应进行控制;同时,通过反馈的自适应预测逆控制器来减小扰动和前馈控制的误差。为了验证该模型的抗干扰能力,文中还对有随机风载荷扰动情况下的导管架式海洋平台主动控制进行了研究。最后的数值算例结果表明,文中所提出的导管架式海洋平台主动控制模型具有较强的抗干扰能力,能很好地解决控制系统中存在的时滞问题,可有效地控制导管架式海洋平台的振动响应。     

自升式风电安装平台插桩过程中的耦合作用

以某自升式风电安装平台和其临近的固定平台为研究对象,探讨风电安装平台桩靴入泥带来的挤土荷载与环境荷载的耦合作用对平台桩基强度的影响。分析结果表明:在靠近泥面一定范围之内,在进行导管架钢桩设计时必须考虑挤土荷载与环境荷载的耦合作用,以满足导管架平台桩基的强度要求。     

新型海上风电设备运输船舶设计研究

针对目前海上固定式风机安装周期长、成本高的问题,提出一种配合风电安装平台作业的风机设备运输船。通过对风电装备运输过程中的塔筒竖立运输、叶片叠层运输以及吊装时滑道工装翻桩等研究,表明该船舶可以很好地用于近海固定式风机的安装,在现有运输船舶空间有限的情况下,大大提高了施工效率,降低了海上风机安装成本。     

风机导管架基础桩翻身局部塑性强度研究

海上风电导管架基础桩由于长度长,重量重,其吊装翻身工况相比其他桩而言,更复杂。过大的吊耳尺寸切割后会产生较长切割焊缝。过小的吊耳会导致桩变形严重。文章通过考虑材料塑性行为,研究小吊耳对桩局部塑性变形的影响。     

“福船一号”海上风电一体化作业平台

正"福船一号"海上风电一体化作业平台由中国船舶及海洋工程设计研究院承担前期方案和详细设计、厦门船舶重工股份有限公司总包建造,入级中国船级社,船东为福建福船投资有限公司,首批订单数量为2艘。表1为"福船一号"主要尺度及参数。"福船一号"是一座自升自航式风电安装平台,能够进行海上7 MW风电装置吊装作业,能够进行海上风电装置的单桩基础、导管架式基础、多桩承台式基础的施工,能够在甲板上进行风电机组叶轮     

海上风机基础选择策略

为了承受海上的强风载荷、海水腐蚀和波浪冲击等,海上风电机组的基础远比陆上的结构复杂、技术难度高、建设成本高。风机基础的选择主要取决于水深和海底地质条件两个因素,也和风机安装方法有一定关系。除基础与风机一体安装法之外,基础的安装是风机安装过程中单独的一个环节,并且对风机塔架的安装有影响。各国对风电场基础的分类不尽相同。目前讨论较广泛的有五大类,分别是重力式基础、单桩式基础、导管架式和三支柱式基础、沉箱式基础以及浮式基础,其中前两种实际应用比较广泛。     

大管桩立式蒸养工艺研究

从大管桩立式蒸养座设计，立式蒸养工艺的优点及不足等介绍大管桩立式蒸养工艺研究。     

海上风机基础选型

海上风机基础结构是海上风电场的基本组成部分,海上风机基础结构的安全性和可靠性是海上风电场高效稳定运行的基础。海上风机基础的建造和施工在海上风电工程造价中占比接近30%,是海上风电场工程建设中除风电机组设备投资外成本占比最高的环节。根据目前已经建成项目和在建项目风机基础情况统计,重力式、单桩、导管架、水下三桩、水上三桩、高桩承台、单桶/多桶吸力桶、漂浮式等基础形式均有商业化应用,其中单桩和导管架基础形式是经济性相对较优、施工工效最高、应用比重较高的基础形式,本文对各种基础形式的特点和应用情况进行简要介绍。     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

汽车滚装码头高程研究

结合上海港外高桥港区6期工程汽车滚装码头设计,并根据汽车滚装船跳板作业的特殊要求,分别采用基于跳板作业高度要求和基于跳板作业时间要求的2种方法计算高桩梁板式汽车滚装泊位码头面高程。计算结果和实际靠船实践证明,采用这2种计算方法对高桩梁板式汽车滚装泊位码头面高程进行控制是合理的,也是经得起实践考验的。     

基于动态刚度阵法的海洋平台动力响应分析

导管架式海洋平台是人类开发和利用海洋资源的重要工程设施,动态刚度阵法是解决工程中结构振动问题的一个强有力的工具,其可以通过较少的单元数计算出结构固有频率和固有振型,减少结构的自由度数,随着计算频率的升高,DSM法无需进一步细化单元.本文应用DSM法建立导管架式海洋平台模型,将导管架式海洋平台简化成平面刚架结构,计算了导...     

海上风电风机基础结构形式及安装技术

本文结合具体工程实例,介绍了海上风电风机基础结构形式,详细阐述了施工方案和施工作业流程,包括稳桩平台安装、基础桩起吊入稳桩平台、沉桩等内容,并提出了桩内填芯混凝土浇筑措施,以提高海上风电风机基础的安装质量和运行效率,确保海上风电工程整体施工质量,推动海上风电的可持续发展。     

导管架式海上平台的建造

按我国海洋石油工程的进展预测,在一九八五年前后,造船工业将面临大量建造导管架式海上平台的任务。为此,我们对导管架式海上平台的建造技术进行了历时一年的调查研究。本文结合我国国情提出了该类平台建造的主要技术要求。一、概述导管架平台是一种海上固定平台,主要用于海上采油生产。这种平台一旦建立,就要在极其严峻的海洋环境中连续工作十五至三十年,维修保养受到许多限制。如果平台倒塌,将     

利用轴线车进行海工模块装船的新技术

大连中远海运重工有限公司(以下简称:"公司")承接的巴西石油压缩机模块项目,每个模块的完工重量在1 200 t～1 600 t,待建造完成后需将模块转运至运输船上,再运输到合拢船厂进行安装。通常的装船方法是使用海吊将模块从建造场地吊运至运输驳船上,这种方法费用高,作业时间长,危险系数大。若使用轴线车进行滚装作业,不仅滚装费用大幅降低,滚装效率也会大大提高。文章主要研究使用轴线车运输压缩机模块时的关键技术及工装的设计方法。     

风电安装船桁架式桩腿结构分析与优化

海上风电行业迅速发展,对风电安装船的研究更加值得关注。基于某自航自升式风电安装船,使用Sesam软件建立有限元模型。以安全性、经济性为目标,在倒K型原桩腿型式的基础上,比选K型、X型桩腿型式,分析风暴自存工况及作业工况下3种桩腿构型的结构重量、最大位移、各构件的屈服和屈曲强度（UC值）及抗倾覆能力,得出X型是风电安装船推荐的桩腿结构型式,为风电安装船桩腿选型提供参考。     

板沙地质斜桩导管架施工方法探究

中国海上风电作为绿色能源的重要一支，现已进入大规模化发展阶段。如果把海缆类比成海上风电场的血管和神经，那么，海上升压站则可以比作整个风电场的“心脏”。所有的风力发电机发出的电能在此汇集，通过送出海缆连接到陆地上的电网，输送给千家万户。作为海上升压站支撑的主要结构件导管架的施工，更是整个风场施工的重点。文章主要介绍在中国南海海域铁板沙地质情况下，斜桩导管架的施工方法。主要研究了针对铁板砂地质，小桩腿自沉零入泥情况下采用震动锤加液压打桩锤联合施工的施工方案。南海海域某项目采用先安放导管架后沉桩的工艺，在小桩自沉基本为零的情况下，采用此方法后安全、高效的完成现场施工。     

老龄导管架式海洋平台极限承载力分析

以埕岛油田某导管架式海洋平台为例,研究了服役中后期老龄海洋平台的极限承载力.首先,考虑服役中后期的老龄平台结构腐蚀损伤等情况,建立不同的有限元模型;进行了波浪力、冰力等荷载的计算;最后,考虑材料非线性和几何非线性,当载荷沿平台的不同方向作用时,计算平台桩顶的最大位移与横向载荷的关系曲线,根据位移与载荷曲线计算平台的极限承载力,利用强度储备系数分析了平台的安全强度储备.