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文檔簡介
第1節(jié)一般規(guī)定 1第2節(jié)檢驗(yàn)依據(jù) 1 1第4節(jié)檢驗(yàn)和證書 2第2章環(huán)境資料與工程地質(zhì) 第1節(jié)一般規(guī)定 6第2節(jié)氣象資料 6第3節(jié)海洋水文 6第4節(jié)工程地質(zhì) 7第3章載荷與工況 第1節(jié)一般規(guī)定 9 9第3節(jié)載荷工況 第4節(jié)分項(xiàng)系數(shù) 第1節(jié)一般規(guī)定 第2節(jié)結(jié)構(gòu)用鋼 第4節(jié)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 第5節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 第1節(jié)一般規(guī)定 21第2節(jié)樁基礎(chǔ) 21第3節(jié)重力式基礎(chǔ) 29第4節(jié)筒型基礎(chǔ) 第6章運(yùn)輸與安裝 11.1.1.1本指南是中國船級社(以下簡稱“C1.1.1.2本指南的要求是非強(qiáng)制性的,但1.1.1.3本指南主要規(guī)定了海上固定式備、逃生和救生設(shè)備、助航標(biāo)志與信號設(shè)備的配備應(yīng)符合《海上風(fēng)電場設(shè)施檢1.1.2.1本指南適用于由CC1.2.1.1對于具有新型結(jié)構(gòu)和任何規(guī)定會嚴(yán)重妨礙這些支撐結(jié)構(gòu)對其特性的應(yīng)用,經(jīng)CCS總部同意,1.2.1.2若對本指南要求的計算方法法,能提供相應(yīng)的試驗(yàn)、理論依據(jù)、使用經(jīng)驗(yàn)或有效的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)CCS總部(1)海上固定式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu):系指風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中用于支撐(2)海上固定式風(fēng)機(jī)下部結(jié)構(gòu):系指支撐結(jié)構(gòu)的一部分,從海式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和塔架,以下簡稱“下部結(jié)構(gòu)”;(3)海上固定式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ):系指支撐結(jié)構(gòu)的一部分,其將作用(4)樁基礎(chǔ):系指采用單根樁或多根樁支撐(5)重力式基礎(chǔ):系指由鋼筋混凝土或鋼質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為基座(6)筒型基礎(chǔ):系指頂部封閉,底部開口的筒型結(jié)構(gòu)型式,(7)飛濺區(qū):系指支撐結(jié)構(gòu)在潮汐和波浪作用下干濕交替的區(qū)間2(8)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)平臺:系指設(shè)置于風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)外側(cè)、供人(9)包絡(luò)面或包絡(luò)線:系指在水平向載荷H形成的一個外凸曲面,在二維載荷空間中包絡(luò)面就退化為1.4.1.1CCS對海上固定式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)1.4.2.1圖紙資料審查:包括規(guī)格書、結(jié)1.4.2.2初次檢驗(yàn):在支撐結(jié)構(gòu)投入營運(yùn)涉及的所有項(xiàng)目進(jìn)行一次完整的檢驗(yàn),以保證這些項(xiàng)目符合有關(guān)要求,并且能夠1.4.2.3年度檢驗(yàn):對證書有關(guān)的項(xiàng)目進(jìn)1.4.2.4換證檢驗(yàn):對證書有關(guān)的項(xiàng)目進(jìn)行31.4.2.5附加檢驗(yàn):因發(fā)生事故影響支撐裝的,或因其他情況,根據(jù)具體情況進(jìn)行全面或局部新建設(shè)施申請檢驗(yàn)時,申請人應(yīng)在施工前提交下列圖紙和CCS審查,必要時CCS可要求擴(kuò)大送結(jié)構(gòu)布置、材料類型和等級、節(jié)點(diǎn)詳圖、焊接或其他連接方⑦整體技術(shù)規(guī)格書(包含①~⑥內(nèi)容適用時⑧防沖刷布置圖、施工圖、施工和驗(yàn)收規(guī)格書(適用);4(3)支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)按所批準(zhǔn)的設(shè)計圖紙及技術(shù)文件施工②制造及安裝程序、大綱、試驗(yàn)計劃的審@海上安裝檢驗(yàn),包括海上運(yùn)輸、海上吊裝、下水就位、打樁、灌漿等;①外觀目檢水面以上的全部結(jié)構(gòu),應(yīng)特別注意支撐結(jié)構(gòu)飛濺區(qū)內(nèi)因腐舶和漂浮物對結(jié)構(gòu)的碰撞而造成的損壞。必要時,對局部構(gòu)件采②檢查支撐結(jié)構(gòu)的重要受力節(jié)點(diǎn),尤其是應(yīng)力集中的部位。必要時應(yīng)進(jìn)損檢測,發(fā)現(xiàn)裂縫及時修復(fù)。對于非焊接型式連接的松弛、磨損③檢查可能影響支撐結(jié)構(gòu)完整性的構(gòu)件和載荷變化情況,及結(jié)構(gòu)運(yùn)行監(jiān)⑤檢查連接支撐結(jié)構(gòu)群的棧橋結(jié)構(gòu)及其保護(hù)⑥檢查支撐結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管線涂層的完好情況,尤其是支撐結(jié)構(gòu)下部結(jié)⑦采用外加電流系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時,應(yīng)檢查電源設(shè)備與支撐結(jié)構(gòu)的電連接狀⑧采用犧牲陽極進(jìn)行保護(hù)時,應(yīng)檢測犧牲陽極塊的狀態(tài);①CCS根據(jù)支撐結(jié)構(gòu)的使用年限、條件、載荷的歷史和以前檢驗(yàn)結(jié)撐結(jié)構(gòu)水上、水下結(jié)構(gòu)部分是否作徹底檢查。作業(yè)者可根據(jù)支撐結(jié)計、建造、作業(yè)、運(yùn)維等情況,說明理由,向CCS②擔(dān)任水下檢驗(yàn)任務(wù)和評價支撐結(jié)構(gòu)整體安全性的單位和b.裂紋和疲勞損傷檢測;5c.必要時需進(jìn)行測厚檢測,如對嚴(yán)重腐蝕的桿件或高應(yīng)力桿件進(jìn)行測f.腐蝕狀況和犧牲陽極水下檢查以及外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)(3)支撐結(jié)構(gòu)經(jīng)換證檢驗(yàn),滿足本指南要求,并適用布置或材料的有效性或完整性,其所有人或作業(yè)者應(yīng)盡快向CCS報告(2)在根據(jù)(1)所規(guī)定的調(diào)查而進(jìn)行了修都應(yīng)視情況進(jìn)行全面的或局部的附加檢驗(yàn)。該檢驗(yàn)應(yīng)確保已有效進(jìn)行了必要支撐結(jié)構(gòu)在初次檢驗(yàn)或換證檢驗(yàn)完成后,由CCS簽發(fā)《海上(1)年度檢驗(yàn)及換證檢驗(yàn)未按本指南要求在規(guī)定的期6第2章環(huán)境資料與工程地質(zhì)需要及時進(jìn)行調(diào)查和設(shè)立觀測站進(jìn)行相關(guān)資料內(nèi)容的觀2.2.1.2場址附近已有的風(fēng)2.2.1.3氣象觀測站資料應(yīng)包括下列內(nèi)容:(2)場址范圍內(nèi)至少連續(xù)一年的逐時潮汐觀測資料,以及對應(yīng)同期的觀測站逐時潮位7(1)附近海洋水文觀測站多年波浪觀測統(tǒng)計得到的工程海域波高、波向、波周期、波(3)各方向區(qū)間的極端高(低)潮位、設(shè)計高(低)潮位條件(3)各方向區(qū)間的分層的可能最大流速,以2.3.4.1海冰資料應(yīng)包括海冰基本情況、物理力學(xué)參數(shù)、歷年冰況統(tǒng)計資料。2.3.5泥沙運(yùn)移和海床沖淤資料2.3.5.1泥沙運(yùn)移和海床沖淤資料應(yīng)包括下列內(nèi)容:(1)工程海域全潮水文觀測的典型季節(jié)和典型潮汐過程條件下2.3.6.2泥溫資料宜包括海底電纜埋深2.3.7.1海洋水文資料還應(yīng)包括場址2.3.8.1附著于支撐結(jié)構(gòu)上的海生物種類(3)場址附近區(qū)域已有的不良地質(zhì)作用、地質(zhì)災(zāi)害的(1)工程區(qū)域歷史上的地震活動情況,以及8(3)工程區(qū)域海底土體由于地震引起的液化失穩(wěn)、滑移和震陷的9第3章載荷與工況工況及對應(yīng)工況中的載荷組合原則和方法,以及不同載荷工況下的3.2.1.1支撐結(jié)構(gòu)受到的載荷可分為支撐結(jié)構(gòu)在位階段和建造、運(yùn)輸安裝及拆除階段。(1)支撐結(jié)構(gòu)在空氣中的重量,如結(jié)構(gòu)自重(包括結(jié)構(gòu)(1)風(fēng)電機(jī)組在發(fā)電工況下,由發(fā)電和其相應(yīng)的控制產(chǎn)生的,并通過塔筒傳遞于支撐(2)吊裝作業(yè)而施加到支撐結(jié)構(gòu)上的載荷,該吊裝載荷主要是在使用甲板吊機(jī)時作用(3)作用在支撐結(jié)構(gòu)上的人員載荷和可能加到支撐結(jié)構(gòu)上或從結(jié)構(gòu)上移走的生活供應(yīng)明書,標(biāo)明在相應(yīng)作業(yè)工況下,甲板上各部位的最大均布載荷和集中備及附屬構(gòu)件上的風(fēng)力載荷,風(fēng)載荷的具體計算方法可參照CCS《淺海固定平臺建造與檢3.2.4.6在計算波浪載荷和海流載荷時,應(yīng)考慮附著于支撐結(jié)構(gòu)上的海生物的影3.2.5.1支撐結(jié)構(gòu)施工載荷包括結(jié)構(gòu)在建造、運(yùn)輸、海上安裝及拆除階段受到的載荷,載荷效應(yīng)計算方法應(yīng)符合CCS《海上風(fēng)電場設(shè)施3.3.1.1支撐結(jié)構(gòu)的載荷工況分為支3.3.1.2本指南所述支撐結(jié)構(gòu)的載荷工況基于支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計狀態(tài)及相應(yīng)狀態(tài)下的設(shè)構(gòu)載荷狀態(tài)及其所關(guān)注的結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)有關(guān),并需要考慮在這些設(shè)計工況下的海設(shè)計狀態(tài)和設(shè)計工況NTMvin<v?ub<voutNSSHs,Tp,v?ub的聯(lián)合概率分布F*vin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNv?ub=vr,vr±2NSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNNTMvin<v?ub<voutHs=Hs,SSSNCMNWLR統(tǒng)UNNTMvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNNTMvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUAv?ub=vr,vr±2,voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUANTMvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNNTMvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]F*NWPvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNNTMvin<v?ub<voutHs=Hs,SSSNCMNWLRUANWPvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]F*v?ub=vin,vr,vr±2,voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNv?ub=vin,vr±2,voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCM UNNWPvin<v?ub<voutNSSHs=E[Hs|v?ub]F*v?ub=vr±2,voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUN5)緊急停NTMv?ub=vr±2,voutNSSHs=E[Hs|v?ub]NCMUNv?ub=v50Hs=Hs,50UNv?ub=v50Hs=Hs,50UAv?ub=v1Hs=Hs,1NWLRUNNTMv?ub<vin和vout<v?ub<0.7vrefNSSHs,Tp,v?ub的聯(lián)合概率分布F*障v?ub=v1Hs=Hs,1NWLRUANTMv?ub<voutNSSHs,Tp,v?ub的聯(lián)合概率分布F*裝、維護(hù)維UTv?ub=v1Hs=Hs,1NWLRUTNTMv?ub<0.7vrefNSSHs,Tp,v?ub的聯(lián)合概率分布F*F*vref:參考風(fēng)速,系指50年重現(xiàn)期的輪轂高度處10min平均風(fēng)速v?ub:輪轂高度處的10min平均風(fēng)速vin:切入風(fēng)速vout:切出風(fēng)速vr:額定風(fēng)速Hs:特征波高Hs,SSS:惡劣海況下的特征波高E[Hs|v?ub]:在風(fēng)速v?ub下的特征波高的條件期望3.3.2.4所列出的生存設(shè)計工況對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)冗余度v?ub=v100Hs=Hs,100向(100年Uv?ub=v100Hs=Hs,100向(100年Uv?ub=v100Hs=Hs,100向(100年U算作用到塔筒及支撐結(jié)構(gòu)上的風(fēng)載荷時,應(yīng)根據(jù)風(fēng)的空間分布模型進(jìn)行風(fēng)4.1.1一般要求4.1.1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計要遵循傳力路徑明確,構(gòu)件綜合利用率高的原則。4.1.1.2飛濺區(qū)內(nèi)不宜設(shè)置水平構(gòu)件,冰作用區(qū)4.2.1一般要求4.2.1.1結(jié)構(gòu)用鋼的化學(xué)成份、力學(xué)性能和熱處理規(guī)程等資料,并經(jīng)CCS在適當(dāng)考慮4.2.1.2所選用的鋼材應(yīng)滿足預(yù)計的使用條件,4.2.2最低設(shè)計溫度4.2.3結(jié)構(gòu)用鋼材選擇4.3.1一般要求4.3.1.1所有鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)外表面以及上部設(shè)施等均應(yīng)有適當(dāng)?shù)姆栏g措施??刹捎猛?.3.1.3鋼結(jié)構(gòu)外表面的防腐蝕(1)大氣區(qū)的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)采用涂層防腐蝕。對涂裝有困難的小型(2)飛濺區(qū)中鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)采用高效長壽命防腐涂料,且宜考慮一定的腐蝕增量。結(jié)構(gòu)確定上述參數(shù)時,飛濺區(qū)結(jié)構(gòu)的腐蝕增量可(3)全浸區(qū)的平臺結(jié)構(gòu)應(yīng)采用陰極保護(hù)或陰極保4.3.1.4鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的防腐蝕(2)與海水接觸的結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面,應(yīng)采用涂層保護(hù)、(3)與海水和大氣沒有接觸的密閉內(nèi)腔可4.3.1.5對于結(jié)冰海域,在冰磨蝕區(qū)應(yīng)該考慮合適的冰磨蝕余量,一般可按照每年4.3.2涂層與鍍層保護(hù)4.3.2.3支撐結(jié)構(gòu)用涂料的選擇,應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)保養(yǎng)底漆應(yīng)能在支撐結(jié)構(gòu)建造期間保護(hù)鋼材免于銹蝕,同時底漆漆膜應(yīng)具有良好(3)全浸區(qū)結(jié)構(gòu)如采用陰極和涂層聯(lián)合保護(hù),所用的涂層應(yīng)能與陰極保護(hù)系統(tǒng)有良好4.3.2.4用于保護(hù)支撐結(jié)構(gòu)的鍍層,可以為陰極性鍍層或陽極性鍍層。鍍前表面處理、4.3.3.1支撐結(jié)構(gòu)的陰極保護(hù)可采用犧牲陽極法或外加電流法,或兩種方法聯(lián)合保護(hù)。4.3.3.2陰極保護(hù)可以和涂層聯(lián)合使用,以降低保護(hù)電流密度和改善電流分布狀況。4.3.3.3支撐結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計,應(yīng)考慮下列因素:(1)犧牲陽極材料可為鋅、鋁和鎂基合金,陽極的制造應(yīng)符合防腐設(shè)計所采用標(biāo)準(zhǔn)的(2)用于支撐結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)的犧牲陽極,應(yīng)按防腐設(shè)計所采用的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和性能(3)犧牲陽極幾何形狀、尺寸和質(zhì)量的選取,應(yīng)確保陽極發(fā)生電流和使用年限達(dá)到設(shè)(4)應(yīng)通過計算表明犧牲陽極系統(tǒng)在安裝初期及當(dāng)陽極即將耗盡時,均有能力極化結(jié)4.3.3.5外加電流陰極保護(hù)(2)外加電流陰極保護(hù)的輔助陽極材料可為鉛銀合金、鉛銀鉑復(fù)合材料、高硅鑄鐵和散能力確定,應(yīng)確保陽極工作電流密度不大于該陽極材料的額定(3)當(dāng)需要涂覆陽極屏蔽時,陽極屏蔽層應(yīng)具有良好的絕緣性、耐陰極電位性能、耐(4)陽極屏蔽層的涂覆尺寸應(yīng)根據(jù)陽極輸出電流密度、水的電阻率、結(jié)構(gòu)幾何形狀以(5)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中,用來向控制裝置提供信號的參比電極,可為銀(Ag/AgCl)電極和鋅(Zn)電極。參比電極應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀和電位分布情況合理布局。4.4.1一般要求4.4.1.2海上固定式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計壽命不應(yīng)低于海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計壽命。4.4.1.3風(fēng)機(jī)平臺底高程可按照以下公式確定:T=H+Hm+?H——設(shè)計重現(xiàn)期條件下的極端高水位(m);Hm——設(shè)計重現(xiàn)期條件下的最大設(shè)計波高(m4.4.2結(jié)構(gòu)分析4.4.2.1海上固定式風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)分析,一般應(yīng)4.4.2.3在強(qiáng)度分析中,應(yīng)特別注意風(fēng)機(jī)塔架與支撐結(jié)構(gòu)連接部位的結(jié)構(gòu)高應(yīng)力區(qū)域。4.4.4疲勞4.5.1.1疲勞校核的目的是確保支撐結(jié)構(gòu)在4.4.5地震4.5.1一般要求4.5.1.2對混凝土結(jié)構(gòu),除5.1.1.2本章適用于樁基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)和筒型基礎(chǔ)的承與檢驗(yàn)規(guī)范》選??;相應(yīng)的抗力系數(shù)/安全系抗力系數(shù)ym/安全系數(shù)K表5.1.2.1ym(LRFD)K(WSD)安全度,應(yīng)對樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及樁基礎(chǔ)承載5.2.1.5嵌巖樁基礎(chǔ)、灌注樁基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行施工狀況下的樁基礎(chǔ)式中:Nd——樁頂軸向載荷效應(yīng)設(shè)計值(kN5.2.3.2樁基礎(chǔ)承載力宜根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告、靜載荷試驗(yàn)式中:Qd——單樁軸向承載力設(shè)計值(kNQk——單樁軸向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);ym——單樁軸向承載力抗力系數(shù),可按表5.1.2.15.2.3.4未做靜載荷試樁的工程,可根據(jù)具體情況采用承載力經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法或靜力觸探5.2.3.5打入樁軸向抗壓承載力標(biāo)準(zhǔn)值宜按下列Qk=f(z)As+qRAR式中:f(z)——單樁極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPaAs——樁側(cè)表面積(m2qR——單樁極限樁端阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPaAR——實(shí)心樁計算時為樁身截面面積(m2);鋼管樁按開口樁計算時為樁端環(huán)形面),z——計算點(diǎn)深度(m)。f(z)=a1susu——計算點(diǎn)地基土的不排水抗剪強(qiáng)度(kPa(2)側(cè)摩阻力作用于樁內(nèi)壁和樁外壁上,單樁總體軸向抗力是樁外側(cè)摩阻力、樁內(nèi)側(cè)Qk=Qf+Qp=fp(z)Asp+fo(z)Aso+qRAc式中:fp(z)——單樁內(nèi)側(cè)極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa),fp(z)=apsu;fo(z)——單樁外側(cè)極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值(kPafo(z)=asu;Asp——樁內(nèi)側(cè)表面積(m2);Aso——樁外側(cè)表面積(m2);Ac——單樁環(huán)形端面積(m2z——計算點(diǎn)深度(m);sue——樁端部對應(yīng)地基土的不排水抗剪強(qiáng)度(kPaz′——樁內(nèi)側(cè)摩阻力計算點(diǎn)位置距樁端處距離(m)。f(z)=β1p(z)p(z)——計算點(diǎn)的有效上覆土壓力(kPa)式中:pR——樁端處的有效上覆土壓力(kPaNq——無量綱承載力系數(shù),按照表5.2.3.8取值。(2)側(cè)摩阻力作用于樁內(nèi)壁和樁外壁上,單樁總體軸向抗力是樁外側(cè)摩阻力、樁內(nèi)側(cè)摩擦系數(shù)β1摩擦力限值fmaxNq砂砂3砂5砂砂非常松散,0-15;松散,15-35;中密,35-65;密實(shí),65-85;非常密實(shí),砂質(zhì)粉土包括含有大量砂和粉土的土體。強(qiáng)5.2.3.9在無粘性土中,對距樁端2D長度范圍內(nèi)的內(nèi)側(cè)摩阻力,打入樁軸向抗壓承載力標(biāo)準(zhǔn)值宜按Qk=Qf+Qp=fp(z)Asp+fo(z)Aso+qRAcfo(z)單樁外側(cè)極限側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值′5.2.3.10巖層中的灌注樁的漿的三軸抗剪強(qiáng)度,并且通常要比基于安裝引起的剪切強(qiáng)度降低的三軸抗剪強(qiáng)度要低的(2)巖層中的樁的端部承載力應(yīng)根據(jù)巖石的三軸抗剪強(qiáng)度和適樁的極限軸向抗拔力不應(yīng)大于樁的總側(cè)摩阻力,在確定樁的極限抗拔力時,應(yīng)5.2.3.12樁軸向承載力設(shè)計值也可采用有限元方法進(jìn)行計算,(1)采用數(shù)值模擬方法時,樁基礎(chǔ)和土體宜采用實(shí)體單元模擬橋模型、鄧肯-張模型等本構(gòu)模型,外載荷宜采用施加載荷的方式模擬;(2)宜先檢驗(yàn)軸對稱模型和三維模型的計算結(jié)果,較為吻合倍樁外徑;模型豎向地基邊界不宜小于樁入土深度與5倍樁小于20倍樁外徑。模型底部應(yīng)施加三個(5)應(yīng)根據(jù)載荷情況、地基排水條件等取相應(yīng)的土體強(qiáng)度指標(biāo)樁的軸向變形應(yīng)處在可接受的使用范圍內(nèi),并與結(jié)構(gòu)應(yīng)力和位移相協(xié)調(diào)。樁的軸),線可遵循Coyle和Reese(1966)的方法;在沒有明確的準(zhǔn)z/zpeak1∞1(3)樁的殘余摩擦力tres與應(yīng)力歷史、(2)圖中z為樁端位移;zpeak為樁端阻力激發(fā)到最大值時對應(yīng)的樁端位移;Q為激發(fā)z/D00∞5.2.5.1樁基礎(chǔ)應(yīng)能夠承受側(cè)向的靜載荷和循環(huán)載荷5.2.5.2承受水平力作用的單樁需區(qū)分柔性長樁、剛?cè)嵝詷丁傂詷叮瑒澐諰≥4T4T>L≥2.5TL<2.5TIp——樁截面慣性矩(m4m——樁側(cè)地基土的水平抗力系數(shù)隨深度增長的比例系數(shù)(kN/m45.2.5.3單樁水平向承載性能應(yīng)根據(jù)水平靜載荷試驗(yàn)或采用p-y曲線法確定,采用有限5.2.5.4粘性土中,柔性長樁p-y曲線具體應(yīng)滿足SY/T10030《海上計和建造的推薦做法工作應(yīng)力設(shè)計法》中關(guān)于側(cè)向載荷樁的土反力的規(guī)定。剛?cè)嵝詷缎詷秔-y曲線可按下列公式確定:pu——單樁側(cè)向極限土抗力(kN/mpu=ANpSuD;p——單樁側(cè)向土抗力(kN/my——單樁局部水平位移(m);D——單樁外徑(m);su——土體的不排水抗剪強(qiáng)度(kPa);Np——側(cè)向承載力系數(shù),Np=Np,max?β2e?ζz/D;β2——與樁徑相關(guān)的無量綱系數(shù),β2=Np,max——任意樁徑時最大的承載力因子,Np,max=(0.16lnD+1)N,ax;N,ax——最大承載力因子參考值,取8.06;z——計算點(diǎn)深度(m);y′——土體有效容重(kN/m3k——為土體不排水抗剪強(qiáng)度隨深度變化梯度(kPa/m5.2.5.5砂土中,柔性長樁p-y曲線具體應(yīng)滿足SY/T10030《海和建造的推薦做法工作應(yīng)力設(shè)計法》中關(guān)于側(cè)向載荷樁的土反力規(guī)定。剛?cè)嵝詷痘騽傂詷叮?,造的推薦做法工作應(yīng)力設(shè)計法》中關(guān)于砂土極限土抗力的計算方kini——土體初始剛度(kN/m3zref——計算參考深度,取2.5m;),地基模量常數(shù)ksks5.2.5.6當(dāng)分析剛?cè)嵝詷痘騽傂詷稌r,在p-y曲線的基礎(chǔ)上需要考慮樁端轉(zhuǎn)動引起的土體抗力對承載性能的貢獻(xiàn)。樁端需設(shè)置M-θ(力矩-轉(zhuǎn)角)樁-土彈簧,M-θ宜根據(jù)轉(zhuǎn)動引起的樁端土抗力進(jìn)行計算,在沒有明確的試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)條件下,單樁樁端部土體對樁端M/Mmaxθ1注:Mmax——單樁樁端部土體對樁端中心產(chǎn)生的最大力矩(kN·m),Mmax=;),5.2.5.7承受水平力或力矩作用的剛?cè)嵝詷痘騽傂詷?,還應(yīng)對樁身結(jié)構(gòu)和變??泥面下??3處、h處土的水平壓應(yīng)力(kPaφ——土的內(nèi)摩擦角(°);y——土的容重(kN/m對透水材料,應(yīng)c——土的粘聚力(kPaMg——恒載對樁端中心產(chǎn)生的力矩(kN·m(1)采用數(shù)值模擬方法時,樁基礎(chǔ)和土體宜采用實(shí)體單元模擬,型,有經(jīng)驗(yàn)時也可采用隨動硬化模型、劍橋模型、鄧(2)網(wǎng)格設(shè)置對有限元結(jié)果影響較大,需要進(jìn)行網(wǎng)格敏感性分樁外徑;模型豎向地基邊界不宜小于樁入土深度與5倍樁外徑之和,模型水平邊界不宜小于20倍樁外徑。模型底部應(yīng)施加三個方向約束,(4)應(yīng)根據(jù)載荷情況、地基排水條件等取相應(yīng)的土體強(qiáng)度指5.2.5.9嵌巖樁在水平力作用下的受力特性宜通過靜載荷試驗(yàn)確定。不進(jìn)行式中:?——計算嵌巖深度(mvd——基巖頂面處樁身剪力設(shè)計值(kNβ——系數(shù),取0.2~1.0,根據(jù)巖層側(cè)面構(gòu)造和風(fēng)化程度而定,節(jié)理frk——巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa),frk的取值應(yīng)根據(jù)工程勘察成果并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定;當(dāng)βfrk大于樁身混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck時,βfrk取fck;Md——基巖頂面處樁身彎矩設(shè)計值(kN·m5.2.5.10進(jìn)入基巖的樁,應(yīng)根據(jù)基巖性能按下列規(guī)定(1)當(dāng)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk>30MPa時,可按嵌巖樁計算;(2)當(dāng)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk<10MPa時,可按灌注樁計算;(3)當(dāng)巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值frk在10MPa~30MPa之間時,根據(jù)巖體的結(jié)構(gòu)5.2.5.11覆蓋層土對嵌巖樁的水平抗力,當(dāng)覆蓋層較5.5.6.2在砂性土中,可不考慮群樁效應(yīng)對承載力的影響。在粘性土中的5.2.7.1風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)沖刷包含海床演變和樁基礎(chǔ)局部沖刷,宜通過數(shù)值模型試驗(yàn)進(jìn)行評估。有條件的地區(qū),應(yīng)收集不同時5.2.7.2在風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)應(yīng)力、變形、模態(tài)分析與疲勞計算中5.2.7.3風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)防沖刷保護(hù)范圍應(yīng)根據(jù)波浪、海流、沖刷強(qiáng)度和海床5.2.7.4風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)沖刷評估成果,采用預(yù)留沖刷深度或防沖刷5.3.2.1基礎(chǔ)的設(shè)計必須提供足夠的安全度以抵抗在最大載荷組合作用下的基礎(chǔ)承載層的作用和重復(fù)載荷的影響。周期性載荷的破壞式中:Qd——基礎(chǔ)承載力標(biāo)準(zhǔn)值,一般按公認(rèn)的方法計算(kN);K——安全系數(shù),可按表5.1.2.1選取。式中:T——作用在海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上水平力的);P——作用在海上風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上豎向力的合力(包括支撐結(jié)構(gòu)在水中的重量和相應(yīng)條件下的波浪力kNA——重力式基礎(chǔ)與土的接觸面積(m2);c——土的粘聚力(kPa);K——安全系數(shù),可按表5.1.2.1選取。式中:Mq——傾覆力矩總和(kNm式中:Mq——傾覆力矩總和(kNm);5.3.4.1由于基礎(chǔ)的變形和振動引起的結(jié)構(gòu)運(yùn)動和沉降不應(yīng)妨礙支撐結(jié)構(gòu)和風(fēng)機(jī)的正5.4.1.1筒型基礎(chǔ)計算地基承載力時,應(yīng)考慮風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行載荷、波浪、循環(huán)載荷長期作用下的土體強(qiáng)度和地基剛度的衰減,可進(jìn)行試驗(yàn)研究,確定土體強(qiáng)5.4.1.2筒型基礎(chǔ)地基承載力、穩(wěn)定性和變形計算應(yīng)考慮基礎(chǔ)周圍沖刷情5.4.2.1筒型基礎(chǔ)地基承載力式中:pk——載荷效應(yīng)的基本組合下,基礎(chǔ)底面處平均壓力(kPaqd——筒型基礎(chǔ)底端地基承載力設(shè)計值(kPa)。5.4.2.3基礎(chǔ)底面的壓力,宜按下式中:Fk——載荷效應(yīng)的基本組合下,上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)底部的豎向力(kNGk——筒型基礎(chǔ)自重和筒基內(nèi)的土重(kNAeff——基礎(chǔ)底面有效面積,Aeff=D2arccosD——筒型基礎(chǔ)直徑(mMbase——基底力矩(kNmvbase——豎向力(Mbase——基底力矩(kNmvbase——豎向力(kN)。5.4.2.4筒型基礎(chǔ)底端地基承載力設(shè)計值,可按下列su——筒基底端土體不排水抗剪強(qiáng)度(kPa);Y′——筒型基礎(chǔ)基底以上土的等效容重(ica——載荷傾斜修正系數(shù),ica=0.5?0.5√Hbase——基底水平力(kN);sca——形狀修正系數(shù),sca=0.2dca——深度修正系數(shù),dca=0.3arctanBeff——筒型基礎(chǔ)的等效寬度,Beff=√;Leff——筒型基礎(chǔ)的等效長度,Leff=√;——。ym——承載力抗力系數(shù),可取可按表5.1.2.1選??;——dy——深度修正系數(shù),dy=1。5.4.2.5筒型基礎(chǔ)整體沉降5.4.2.7采用數(shù)值模擬方法計算整體沉降和差異沉降時,宜建立筒型基礎(chǔ)Hs≤Hd/ym式中:Hs——滑動力設(shè)計值(kN),Hs=QH;Hd——抗滑移極限承載力(kN),Hd=Epym——抗滑移抗力系數(shù),可按表5.1.2.1選??;——c——土的粘聚力;A——基礎(chǔ)底面的面積(m2Qout——筒外部側(cè)壁摩阻力合力(kN),Qout=fsAs。式中:H——地震效應(yīng)下滑動力修正值(kN);H——地震效應(yīng)下抗滑移力(kN應(yīng)考慮地震作用導(dǎo)致的土體強(qiáng)度弱化。式中:MR——抗傾覆力矩(kN·m當(dāng)筒型基礎(chǔ)長),ym——抗傾覆抗力系數(shù),可按表5.1.2.1選式中:Qv——豎直向載荷(kN);G——基礎(chǔ)自重和筒內(nèi)土重之和(kN);Mb——地基極限承載力提供的抗傾覆力矩(kN·m),Mb=faAxlx;fa——修正后的地基承載力特征值(kPa);Ax——地基反力面積(m2Ax=(δ?λsinδ)R2;Mf——摩擦阻力抗傾覆力矩(kNMf——摩擦阻力抗傾覆力矩(kNm),Mf=2QoutR(2sinδ?2λQout——筒型基礎(chǔ)外側(cè)摩阻力(kN);MEp——被動土壓力提供的抗傾覆力矩,MEp=2?Ep√式中:M0——作用在筒頂面的力矩(kNQH——水平向載荷(kNMEa——主動土壓力產(chǎn)生的傾覆力矩,MEa=2?Ea√SFt=MR/Ms(5)通過迭代試算求得抗傾覆安全系數(shù)SFt最小時,轉(zhuǎn)動軸mn即為最有可能產(chǎn)M——地震效應(yīng)下抗傾覆力矩(kN·m應(yīng)考慮地震作用導(dǎo)致的土體強(qiáng)度弱化。5.4.4.1粘性土中,筒型基礎(chǔ)抗拔承載力設(shè)計值可按下列式中:vt——筒型基礎(chǔ)抗拔承載力設(shè)計值(kN););su1——筒型基礎(chǔ)基底以上土的不排水抗剪強(qiáng)度平均值(kPaY′——筒型基礎(chǔ)基底以上土的等效容重(pa——標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(kPaδ——筒土界面摩擦角(°)。5.4.4.3筒型基礎(chǔ)抗拔承載力設(shè)計值計算時可考慮上Q=Qside+Qtip=Asideηsidefs+Atipηtipqu式中:Aside——側(cè)壁面積,包括筒壁、分艙板及加強(qiáng)肋板側(cè)面積(m2ηside——考慮滲流、減阻環(huán)等因素的無量綱系數(shù),可取0.5~1,可根據(jù)試驗(yàn)及理論方法綜合確定;fs——平均單位側(cè)摩阻力(kPaAtip——端面積,包括筒壁、分艙板及加強(qiáng)肋板端部面積(m2ηtip——考慮滲流、減阻環(huán)等因素的無量綱系數(shù),可取0.5~1,可根據(jù)試驗(yàn)及理論方法綜合確定;qu——單位端阻力(kPa)。5.4.5.2單位側(cè)摩阻力fs和單位端阻力qu可用強(qiáng)度參數(shù)方法和靜力觸探方法計算。粘性土中單位側(cè)摩阻力:式中:α——無量綱化系數(shù),α=1/st,st為土體靈敏度;su——土的不排水抗剪強(qiáng)度(kPa)。無粘性土中單位側(cè)摩阻力:fs(z)=Kp(z)tanδ式中:K——橫向土壓力系數(shù),可取0.8~1;p(z)——上覆土壓力(kPa);δ——筒土界面摩擦角(°)。式中:Nc——承載力系數(shù),按下式計算Nc=6.2(1+0.34arctan(z/D))式中:Nq、Ny——承載力系數(shù),由筒端土體的φ值確定(圖5.4.5.2qD——基底平面處的超載(kPa),qD=αTp;αT——系數(shù),決定于基底面以上土體的φ值與L/t1(筒壁入土深度/壁厚)的值(見表5.4.5.2-1t1——壁厚(m)。衰減系數(shù)αT值表5.4.5.2-1D/Bφ=25°φ=30°φ=35°φ=40°50.730.770.810.850.610.670.710.79200.470.570.670.750.370.500.630.730.270.410.590.700.220.390.570.69單位側(cè)摩阻力:fs(z)=kf(z)qc(z)式中:kf(z)——側(cè)摩阻力經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可按表5.4.5.2-2取值;qc(z)——靜力觸探端阻力(kPa)。式中:kp——端阻力經(jīng)驗(yàn)系數(shù),可按表5.4.5.2-2取值。kpkfkpkf注1)因局部管涌或結(jié)構(gòu)水平運(yùn)動的影響,土體表層1.0米到1.5米的kp和kf取值可比表中值25%至50%,對于無管涌或結(jié)構(gòu)運(yùn)動影響的,kp和kf值不降低;(2)若筒型基礎(chǔ)采取了增加筒端面積或加勁肋的構(gòu)造措施,kf取值可降低;(3)高度分層土體或砂粘互層土體的kp和kf取值介于粘性土和無粘性土之間。5.4.5.3應(yīng)用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)
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