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海上风力发电机筒型基础稳定性研究

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摘要

随着能源危机越来越多的为人们所关注，寻找新型可再生能源成为当今社会的热点，风力资源作为一种可再生的清洁能源，更多的被人们所利用。近年来，世界风能市场每年都在快速增长。
　　 相比于陆上风力发电机，海上风电具有很多优势，比如海上风能资源更加丰富，便于利用，同时节省土地资源。但同时我们也发现，在海上风电具有各种优势的同时，其也有自身的问题，例如其海上环境更加恶劣，施工成本高，所受的外荷载作用多变，这就使得我们的设计工作更加困难。
　　 本文就以某海上风力发电机为例，尝试探讨一下海上风电基础的稳定性。该海上风机采用的是筒型基础形式，其为大圆筒薄壁结构，抗倾覆，抗滑移能力较好。通过ABAQUS大型有限元分析软件模拟海上复杂的荷载条件，波浪荷载，冰荷载，风荷载，风力机自身振动荷载等多荷载耦合作用下的基础稳定性，同时利用ABAQUS的接触设置设置摩擦接触来考虑筒内土体对整个基础的作用，得到了相应的分析结果，结果表明考虑多荷载耦合作用的前提下，该海上风电基础仍然是稳定的，同时，风机自身振动荷载对基础的稳定性造成了一定的影响，但影响的效果并不大。
　　 由于地基地处海底，排水条件较差，其表层砂土容易发生液化现象，严重威胁了整个海上风力发电机的安全，本文从液化的条件，机理，影响因素等内容出发，判断发生液化的土层，并且通过有限元计算分析该土层液化后，整个风电基础所受的影响，并尝试采取措施来减小液化对基础稳定带来的不利作用，给出了相关的建议。

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