海上风机支撑结构设计分析研究

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• 作者：李红涛李林斌唐广银周其新
• 会议时间：2011-09-01
• 关键词：海上风机 ; 支撑结构 ; 失效形式 ; 疲劳工况 ; 振动频率 ; 气动阻尼
• 作者单位：中国船级社海工审图中心
• 母体文献：中国石油学会石油工程专业委员会海洋工程工作部2011年工作年会暨技术交流会论文集
• 会议名称：中国石油学会石油工程专业委员会海洋工程工作部2011年工作年会暨技术交流会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国石油学会
• 语种：chi
• 分类号：TQ1;O34

摘要

本文介绍了海上风机支撑结构的一般失效形式,提出了适合工程实践的设计分析方法,并以某一单立柱三桩的海上风机支撑结构为例,进行了最终极限强度计算、动力特性分析以及疲劳强度分析,计算结果表明:疲劳工况是海上风机支撑结构设计的控制工况;支撑结构振动频率应设计在风机工作频率1P和3P之间,且应尽量远离波浪主频率,因此应选择合理的支撑结构形式及塔筒尺寸;风机工作时气动阻尼可有效减少支撑结构振动和疲劳损伤,实际工程经验表明,设计分析时风机气动阻尼比可取为4%,结构阻尼比取为1%,阻尼比共取5%;管节点处焊缝是疲劳损伤容易产生位置,通过设计管节点有效结构形式尽量减小应力集中系数,必要时采用打磨焊缝等措施改善其疲劳寿命;此外,海上风机支撑结构设计时,涉及到具体场地,根据需要还应进一步分析海底冲刷、海生物、冰以及地震等载荷。本文提供方法和思路可为设计人员提供借鉴,对工程实践具有一定的指导作用.