海上風電基礎結構
關注創建者：匿名 創建時間：2025-11-26
海上風電基礎結構的視頻教程
SACS 在海上風機基礎結構設計中的應用
最專業的的海上風機基礎設計軟件，40多年來一直致力于為各種海洋工程結構（包括海上石油平臺、海上風機基礎結構以及各種浮式平臺上部組塊）提供設計和分析功能。
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【直播回放】海上漂浮式風電機組一體化仿真
1、漂浮式風電浮體設計的主要內容 2、漂浮式風電浮體一體化仿真建模和一致性審查浮式機組 3、漂浮式風電浮體Bladed和Aqwa聯合仿真計算
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海上風電基礎結構的實例教程
前言
本文主要基于MeshFree對海上風電基礎結構之一的八樁承臺結構進行模態分析，并與Abaqus的結果做對比。采用了一簡化的基礎模型，體驗了MeshFree的軟件風格。總體來說軟件易用，分析流程也很清晰，對于沒有基礎的玩家也很容易上手。
下面一一闡述各流程，也寫下了一些自己對MeshFree軟件的理解和體會，若有誤，請指出。
文末也附上MeshFree的操作視頻，歡迎有興趣的小伙伴們看看，也請各位王者玩家多多指導~
期間得到了Midas工程師的很多幫助，特別感謝！
分析流程：
基本只要按照MeshFree提供的按鈕一個一個點過去就可以完成分析了。由于采用無網格方法，所以省去了非常多的時間。
建模：由于簡化模型較簡單，所以就在Abaqus中建模，總體模型如下圖所示，分為幾個Part。整個鋼結構與混凝土承臺是接觸關系。鋼結構頂部有一質量點，與頂面建立剛性連接。
分析類型：選模態分析
導入幾何模型：MeshFree的優勢是能導入的格式特別多，而且兼容性也很好，不會有破面什么的，非常方便，點贊。同時能自動識別接觸對，這個超級方便，再也不用擔心找接觸找瞎了^_^。
Tip1：目前MeshFree導入的幾何模型默認按mm來識別，如果有按m建模的小伙伴要注意哈~期待MeshFree能提供一定的前處理功能，比如縮放，分組等
Tip2：不能批量修改接觸類型，這個期待以后能增加
設置材料：
其中用到混凝土，于是自己建立的一個彈性的C50材料。
Tip：需要用管理員打開軟件才能保存材料~
約束條件：樁底剛固。
建立剛性連接并添加集中質量：因為剛性連接的主節點是有偏移的，所以我們可以很方便的輸入這個主節點的位置，然后選擇從節點區域。
運行分析并查看結果。
展開 為了適應不同水深，不同的海上風電基礎形式也逐漸形成，主要包括以下型式：
1）單樁基礎：單樁基礎由鋼管焊接而成，根據安裝方式的不同，樁和塔架之間采用焊接法蘭或套管法蘭進行連接。單樁基礎可以通過兩種方式進入海床，液壓錘擊或鉆入，二者的選擇主要依靠樁直接來決定，單樁結構對水深變化具備一定的適應性，但其結構對基礎振動十分敏感，易受海床地質影響。
2）導管架基礎：由鋼管樁通過導管架固定結構物，可以保證平臺結構整體性，建造形式相對簡單，可利用其結構特點加大承載能力。導管架基礎適宜安裝在水深范圍在 20m-50m 左右的范圍內，其具有結構簡單、安全性高、造價較低的特點，所以導管架基礎的應用越來越廣泛。
3）重力基礎：其主要依靠自身的巨大體積和重量保持結構的穩定。該基礎結構在安裝前需提前進行海底安裝準備，但其結構相對簡單、造價低廉，受到海底沙粒影響較小，穩定性和可靠性均已通過工程實際得到了證實。
4）負壓桶（吸力桶）基礎：負壓筒基礎通常包括單桶和多桶兩種形式。該基礎形式適用于軟黏土，結構穩定性同樣依靠自身重力來實現，但其在安裝下沉的過程中極易出現傾斜，需不斷對其方向進行調整。目前，負壓筒基礎在海洋風電領域的應用并沒有得到推廣，可靠性也需要不斷地研究加以證實。
5）浮動平臺結構：浮動平臺結構，目前較為常見的主要有：張力腿平臺(TLP)、SPAR 型平臺和半潛式平臺等海洋油氣工業常用的結構形式，它們在近幾年逐漸應用于風力發電領域，其工作水深可達到200m 或更大水深海域，是進軍深海的重要基礎形式。
展開 砂土剛度衰減模型在海上風電工程中的應用
1. 工程背景
砂土是海上風電工程常見的土類，循環荷載作用下它的軟化現象會引起樁側土體塑性變形累積過大，極易造成結構失穩傾覆。Huurman提出的剛度衰減模型通過引入循環應力比將砂土剛度與循環次數連接在一起，是分析砂土地基構筑物循環承載工況的有效方法。砂土剛度衰減模型有較好的理論基礎，難點在于將其內嵌于通用有限元軟件的計算內核。
大型海上風電機組是大力發展風電、有效利用近海風能資源的核心技術，為提高機組的發電功率，風機尺寸通常較大，要求基礎擁有較強的結構承載能力。大直徑單樁基礎、導管架基礎以及負壓筒基礎因其優異的受力特性成為了海上風電工程常用的基礎形式，它們不僅要滿足豎向承載力的要求，更要在風、波浪以及洋流等循環橫向荷載作用下保持結構穩定。
海上風電基礎的有限元模型同時具有材料非線性、位移非線性（大變形）以及邊界條件非線性（接觸算法）的特性，對軟件非線性求解的能力有著較高的要求。<a href="/major/Abaqus因其優異的非線性求解器在海上風電工程中應用廣泛，同時軟件提供了二次開發程序的接口，允許用戶采用FORTRAN計算機語言編寫描述材料受力變形特性的子程序。筆者基于前人工作經驗，采用Abaqus 建立了砂土地基中循環承載工況下，大直徑單樁基礎、負壓筒基礎以及導管架基礎的有限元模型，編寫了海上風電基礎通用的USDFLD子程序與Abaqus 的求解器聯立求解，實現了砂土地基剛度的衰減，并分析了其受力變形、位移~荷載曲線以及土體剛度的發展規律，研究成果可為海上風電設計參考。
2. 砂土剛度衰減模型
3. 程序框架
4. 有限元模型
4.1計算工況
砂土剛度衰減模型程序是通用的二次開發程序，對各類結構形式的砂土地基都應得到較好的解答。
展開 2018年2月6日，重通成飛開發的國內最長海上風電CGI5/6MW-83.6米葉片在江蘇如東基地成功下線。
海上風電CGI5/6MW-83.6米葉片
該葉片長83.6米，重25.2噸，葉根節圓直徑3.6米，兼顧了5MW和6MW機型的結構設計和長度可拓展性，是目前國內最長的海上風電葉片。該葉片使用的碳纖維較傳統玻璃纖維能使主梁葉片減重近25%，通過精益的結構優化、精細設計和其他新材料新技術的使用，最終能實現單支葉片降重11噸。
在整個項目設計研發過程中，項目團隊大膽創新、反復論證，生產效率大幅提升，新技術新材料被廣泛應用，此外智能化設備和工裝也有大量使用
重通成飛在傳統的主梁、腹板預制基礎上，首次在大型海上風電葉片上成功實現了葉根預制、后緣梁預制等工藝，掌握了完整的預制成型葉片工藝技術體系。通過多部件預制工藝的實施，不僅降低了葉片整體成型的質量風險，其生產效率比常規制造工藝提高了30%以上，有效增強產品的市場競爭力。
重通成飛將在12月11-13日出席Carbontech 2018——風電行業發展論壇，針對最新海上風電葉片結構設計和輕量化技術分享精彩報告。
附吉林重通成飛新材料股份公司介紹
重慶通用工業（集團）有責任公司是我國制冷和風機行業重點骨干企業，國家認定企業技術中心、中國工業企業500強、中國機械500強，“重通”品牌榮獲中華人民共和國商務部頒發的“最具市場競爭力品牌”稱號。
展開 公司名稱：杭州某公司
崗位名稱：漂浮式結構基礎高級/主任工程師、海上樁基礎設計與仿真研究工程師
薪資范圍：35-50K/月
工作地點：杭州、溫州、無錫
漂浮式結構基礎高級/主任工程師
工作職責：
1、負責參與公司漂浮式基礎的方案制定，以及與外部單位的工作溝通，方案評審等工作；
2、負責公司自研浮式基礎的結構主尺度規劃scantling屈服、屈曲、疲勞分析圖紙繪制工作；
3、負責浮式基礎結構專業的船級社送審工作。
任職資格：
1、具備漂浮式基礎浮體主尺度規劃(scantling)、浮體總體局部結構屈服、屈曲疲勞分析的能力；
2、參與過兩個以上大型海工浮浮體項目。
海上樁基礎設計與仿真研究工程師
工作職責：
1. 海上風電大直徑單樁基礎研究與設計；
2. 吸力筒基礎、漂浮式基礎的樁錨研究與設計；
3. 對陸上風機基礎結構有創新構思和研究能力；
4. 樁-土相互作用研究和分析，包括仿真計算和試驗。
任職資格：
1、博士學歷優先，土木工程、巖土工程、結構工程、工程力學相關專業；
2、負責過海上風電項目大直徑單樁基礎設計，或大型港口工程樁基礎設計背景；
3、具有工程項目地質分析經驗和巖土工程專業知識，對大直徑樁土作用修正、土壤阻尼、循環荷載下地基軟化、土塞效應等復雜樁土耦合作用有深入認識；
4、掌握設計及分析計算軟件，如：ABAQUS，ANSYS、Midas GT、SACS等。具備3年及以上海上風電、巖土工程和樁基礎設計經驗或技術研究經驗。
簡歷投遞：hr@jishulink.com
或掃碼聯系：王女士
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強烈推薦你選擇 技術鄰“ABAQUS 項目導航定制培訓” 中的流固耦合相關課程，該課程完全契合 “操作與理論并重” 的核心需求，能從基礎幫你搭建流固耦合分析能力體系。
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單樁基礎式海上風機波流荷載計算程序11個月前
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1利用opensees模擬基礎隔震結構和慣容器。
2使用matlab代碼進行TMDI,TID等基于慣容器的新阻尼器的仿真和優化。
3有成套的SCI論文復現代碼，有需要可私。包答疑。
本文譯自2005年海上技術會議
C.T. Stansberg; R. Baarholm; T. Kristiansen; E.W.M. Hansen; G. Rortveit
一、前言
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