重力式基础

重力式基础适用于坚硬的黏土、砂土以及岩石地基，地基须有足够的承载力支撑基础结构自重、使用荷载以及波浪和流水荷载。基础尺寸根据地基承载力以及抵抗滑动、倾覆所需要的抗力决定。圆形结构有底的为圆形沉箱结构，无底的为圆筒结构。圆形结构安放前须在地基上铺设一定厚度的抛石基床，一方面起整平作用，另一方面可以扩散结构对地基的应力，起到减小地基应力及减弱不均匀沉降的作用。基础可在预制场内预制，采用起重船或半潜驳安装，安放就位后，内填充砂或碎石，然后浇注混凝土顶板，上部安装塔架基础 。

在近岸平均潮位时能露出基础底部基础的区域，安装船受吃水限制、无法就位，可采用现浇结构。圆形结构承受的波浪、水流力比方形小。对于波浪、水流流速很小的海湾，基础也可采用方形结构 。

主要适用于天然地基较好的区域，不适合软地基及冲刷海床；适用于水深在10m之内，在地基特别好的情况下可用于20m水深以内的范围 。

重力式基础主要应用于海上风电基础结构。Vindeby和Tuno Knob海上风电场基础就采用钢筋混凝土沉箱这种传统技术，在这2个风场附近的码头就用钢筋混凝土预制沉箱，然后用气囊使其漂到安装位置，并用砂砾装满以获得必要的压载，继而将其沉入海底，类似于重力式码头沉箱 。

重力式基础在丹麦近海风场的应用比较广泛。2100433B

其结构一般分为混凝土沉箱式和重力式2类，底部结构呈圆形或方形，相对成本低，但体积大而笨重 。

四川瑞宏泰新能源设备有限公司根据不同的地质条件，可提供三种以上的新能源风机基础，分别为：无张力灌注桩基础、岩石锚杆基础、桩锚杆基础、预应力锚栓重力式基础等。公司主要负责新能源风机基础技术在西南地区（川、渝、贵、云、藏）的推广、施工、监造及专用特种钢材销售业务等 。2100433B

前言

第1章灌浆的应用与发展

1.1海上风机基础型式

1.1.1桩式基础

1.1.2重力式基础

1.1.3吸力式筒形基础

1.1.4浮式基础

1.2灌浆材料

1.3灌浆的工程应用

1.3.1海上风电场的灌浆

1.3.2海洋石油平台的灌浆

1.3.3灌浆的其他应用

1.4展望

参考文献

第2章高强灌浆材料的物理力学性能

2.1灌浆材料的强度

2.1.1立方体抗压强度

2.1.2圆柱体抗压强度

2.1.3轴心抗拉强度

2.1.4抗折强度

2.1.5复合应力状态下的灌浆材料强度

2.2灌浆材料的变形

2.2.1应力—应变曲线

2.2.2疲劳性能

2.2.3弹性模量与泊松比

2.2.4收缩与徐变

2.3灌浆材料的其他性能

2.3.1流动度

2.3.2抗裂性

2.3.3耐久性

参考文献

第3章灌浆连接段类型

3.1单桩基础灌浆连接段

3.1.1圆柱形灌浆连接段

3.1.2圆锥形灌浆连接段

3.2导管架基础灌浆连接段

3.2.1先桩法导管架基础灌浆连接段

3.2.2后桩法导管架基础灌浆连接段

3.3其他连接段类型

参考文献

第4章灌浆连接段轴压静力承载力

4.1灌浆连接段轴压承载力机理

4.1.1概述

4.1.2无剪力键灌浆连接段受静力轴压机理

4.1.3带剪力键灌浆连接段受静力轴压机理

4.2影响灌浆连接段轴压承载力的参数

4.2.1概述

4.2.2灌浆连接段的径向刚度

4.2.3灌浆连接段的剪力键参数

4.2.4灌浆连接段的长度系数

4.2.5灌浆材料的力学性能参数

4.2.6接触面不规则和粗糙程度

4.3灌浆连接段轴向承载力的规范公式

4.3.1概述

4.3.2DNV—OS—J101（2014）

4.3.3NORSOK（2013）规范

4.3.4API RP2A（2007）规范

4.3.5DOE和HSE（2002）规范

4.4API RP2A（2007）规范公式推导

4.5有限元分析模型的建立

4.5.1材料的本构关系模型

4.5.2单元选择和弼格划分

4.5.3钢管与灌浆材料的界面模型

参孝文献

第5章灌浆连接段抗弯静力承载力

5.1灌浆连接段抗弯静力承载力机理

5.1.1无剪力键灌浆连接段抗弯机理

5.1.2带剪力键灌浆连接段抗弯机理

5.2灌浆连接段抗弯静力试验研究

5.2.1Aalborg大学试验

5.2.2Hammover Leibniz大学试验

5.2.3同济大学试验

5.3灌浆连接段抗弯承载力的规范公式

5.31DNV—OS—J101（2014）规范公式

5.3.2NORSOK（2013）规范公式

5.4DNV—OS—J101（2014）规范公式的推导

5.4.1无剪力键单桩基础灌浆连接段的抗弯承载力

5.4.2无剪力键单桩基础灌浆连接段变形计算

5.4.3带剪力键单桩基础灌浆连接段抗弯承载力

5.5导管架基础灌浆连接段受力形式

5.5.1导管架灌浆连接段等艘径向刚度

5.5.2导管架灌浆连接段接触压力计算

5.6灌浆连接段的有限元模拟

5.6.1概逮

5.6.2模型尺寸

5.6.3有限元建模过程

5.6.4数值模拟结果

5.6.5参数分析

5.6.6参数影响探讨

参考文献

第6章灌浆连接段的疲劳性能

6.1灌浆连接段疲劳性能概述

6.2疲劳试验研究

6.2.1轴压疲劳试验

6.2.2弯曲疲劳试验

6.3疲劳性能分析

6.3.1钢结构的疲劳性能

6.3.2灌浆材料的疲劳性能

6.3.3灌浆连接段的整体疲劳性能

6.3.4灌浆连接段疲劳性能算例

6.3.5疲劳设计中的有关结论

参考文献

第7章辅助与附属构件

7.1灌浆密封圈

7.1.1主动式灌浆密封圈

7.12被动式灌浆密封圈

7.1.3灌浆密封圈的设计

7.1.4灌浆密封龋性能测试

7.2灌浆管线与接头

7.2.1灌浆管线

7.2.2灌浆接头

参考文献

第8章海上风电灌浆施工及验收

8.1灌浆施工程序

8.1.1单桩基础灌浆施工程序

8.1.2导管架基础灌浆施工程序

8.1.3灌浆施工的前期准备

8.2施工主要设备

8.2.1灌浆系统布置

8.2.2灌浆设备

8.3灌浆材料的供应与储存

8.3.1灌浆材料的供应

8.3.2灌浆材料的储存

8.4施工前期准备及灌浆实施

8.4.1顶灌浆准备

8.4.2准备工作

8.4.3灌浆施工实施

8.4.4灌浆结束后清理工作

8.4.5其他工作

8.5人员组织安排

8.6灌浆现场检测、监测及验收

8.6.1浆料的取样及测试

8.6.2浆料过程的监测

8.6.3浆料过程的记录

8.6.4验收

8.7灌浆实施注意事项

8.7.1灌浆实施限制性要求

8.7.2灌浆材料及设备的限制性要求

8.8灌浆施工常遇问题的分析及处理

8.8.1缺乏浆料返回

8.8.2灌浆过程中密封失效

8.8.3灌浆过程中的设备故障

8.8.4注浆管堵塞

8.8.5炎热气候下的灌浆

8.8.6寒冷气候下的灌浆

参考文献

第9章既有灌浆连接段的病害及监测

9.1既有灌浆连接段病害的原因

9.2既有灌浆连接段病害的处理方法

9.2.1连接段底部措施

9.2.2连接段顶部措施

9.3灌浆连接段的监测

9.3.1灌浆连接段钢结构腐蚀

9.3.2灌浆连接段的位移

9.3.3灌浆连接段应变的测量

9.3.4桩的位置

9.3.5螺柱力的铡量

9.3.6监测数据的采集

参考文献

2100433B

前言

第1章绪论

1.1海上风电发展概况

1.1.1国外海上风电发展概况

1.1.2国内海上风电发展概况

1.2海上风电机组基础结构的分类及组成

1.2.1桩承式基础

1.2.2重力式基础

1.2.3浮式基础

参考文献

第2章海上风电机组基础结构环境荷载

2.1基础结构的极限状态和设计状况

2.2海上风电机组基础结构上的作用及组合

2.2.1作用的分类

2.2.2作用组合和作用代表值

2.2.3极限状态设计表达式

2.3海上风电机组基础结构上的作用确定

2.3.1风荷载

2.3.2波浪荷载

2.3.3水流荷载

2.3.4冰荷载

2.3.5船舶荷载

2.3.6地震作用

参考文献

第3章桩承式基础

3.1桩承式基础的结构型式及特点

3.1.1单桩基础

3.1.2三角架基础

3.1.3导管架基础

3.1.4群桩承台基础

3.2桩承式基础的一般构造

3.2.1桩

3.2.2靠船防撞设施

3.2.3平台、栏杆及爬梯

3.3桩承式基础的结构布置

3.3.1三角架（导管架）基础的结构布置

3.3.2群桩承台基础的结构布置

3.4桩承式基础的计算

3.4.1桩的承载力计算

3.4.2桩的承载力验算

3.4.3抗裂与裂缝宽度验算

3.5桩承式基础的变形控制标准

3.5.1桩承式基础的竖向沉降和倾斜率控制标准

3.5.2桩承式基础的沉降计算

3.5.3桩承式基础的水平变位控制标准

3.6钢管桩结构设计

3.6.1钢管桩的材料

3.6.2钢管桩的壁厚

3.6.3桩体分段的确定及构造要求

3.6.4桩体的强度和稳定性

3.6.5钢管桩与风机塔筒的连接

参考文献

第4章重力式基础

4.1重力式基础的结构型式及特点

4.1.1沉箱基础

4.1.2大直径圆筒基础

4.1.3吸力式基础

4.2重力式基础的一般构造

4.2.1基床

4.2.2墙身和胸墙

4.3重力式基础的基本计算

4.3.1设计状况和计算内容

4.3.2地基承载力计算

4.3.3基础稳定性验算

4.3.4地基沉降计算

4.4沉箱基础

4.4.1沉箱基础的结构型式

4.4.2沉箱基础的构造

4.4.3沉箱基础的计算

4.5大直径圆筒基础

4.5.1大直径圆筒基础的结构型式

4.5.2大直径圆筒基础的构造

4.5.3大直径圆筒基础的计算

4.6吸力式基础

4.6.1吸力式基础的结构型式

4.6.2吸力式基础的构造

4.6.3吸力式基础的计算

参考文献

第5章浮式基础

5.1浮式基础的结构型式及特点

5.1.1Spar式基础

5.1.2张力腿式基础

5.1.3半潜式基础

5.1.4新型浮式基础

5.2浮式基础的一般构造及设计要点一

5.2.1悬链线锚泊

5.2.2锚系计算

5.2.3浮式基础的设计

参考文献

第6章海上风电机组基础防腐蚀

6.1海上风电机组基础的腐蚀分区及特点

6.1.1海水的性质

6.1.2腐蚀特点及机理

6.1.3腐蚀分区

6.2海上风电机组基础的腐蚀类型及影响因素

6.2.1钢结构的腐蚀类型及影响因素

6.2.2混凝土结构的腐蚀类型及影响因素

6.3海上风电机组基础的防腐蚀措施及要求

6.3.1钢结构的防腐蚀措施及要求

6.3.2混凝土结构的防腐蚀措施及要求

参考文献2100433B