本技术公开了一种极限状态下海上风机GFRP桶型基础设计方法,其属于海洋吸力桶基础技术领域,包括获取土性参数和本构参数,建立水平荷载下GFRP桶型基础的有限元模型,获取不同截面中,壁厚与最大主应力的关系曲线,并拟合相应的函数关系式;建立极限状态方程,选取随机变量分布类型,随机生成N个随机数,N为大于等于10000的正整数,将N个随机数依次带入极限状态方程中,计算GFRP桶型基础在该壁厚下的屈曲可靠度pr;把不同壁厚重复进行计算,得到不同壁厚对应的屈曲可靠度,根据工程所要求的可靠度,确定对应的壁厚是否满足GFRP桶型基础的可靠性设计要求。
背景技术
基础作为海上风机上部结构的最终承担者,是风机结构安全稳定运行的关键。海上风机常用基础形式主要包括:重力式基础、单桩基础、导管架基础以及吸力桶基础。相比于其他类型基础,吸力桶基础具有土层适应性强、安装方便、施工周期短、可拆除重复使用等优点。近些年来,吸力桶基础已广泛应用于防波堤、固定和浮式海上风机、浮式油气平台的支撑或锚泊基础,取得了良好的效果。
传统的吸力桶的材质为金属或者混凝土等材料,尤其以钢材的吸力桶被广泛制造和应用,往往受到海水浸泡和海泥中微生物腐蚀的影响,会显著降低服务期间的安全运行,增加运营和维护成本,并导致海上风力涡轮机(OWT)提前退役。
玻璃纤维增强聚合物(GFRP)吸力桶基础因具有重量轻、防腐性能好、使用寿命长等优点,可以有效地提高海上风力发电机的可靠性和经济性而被制造和应用。关于GFRP桶型基础在水平荷载下的结构形式和尺寸的设计方法不同于钢制桶基础,如何保证GFRP桶型基础在服役状态下的可靠性成为亟需解决的问题。
实现思路