風電機組與支撐結構及地基基礎一體化設計導則(征求意見稿)目次總則 1術語符號 2術語 2符號 2基本定 6一規定 6設要求 7一體模型 8一規定 8風機組型 8支撐構模型 9地基礎型 9環境件 13一規定 135.2 風況 135.3 波浪 165.4 海流 1885.5 水位 195.6 海冰 195.7 海2005.8 地震 21海運動沖刷 21它環條件 22荷載設計況 233一規定 2336.2 荷載 2336.3 設工況 29結構析 344一規定 344動分析 377疲分析 422附錄A 體化計流導圖 44附錄B 體化計相數據推格式 45本導則詞說明 59引用標名錄 59條文說明 62 111 總則22術語一體化設計 integrateddesign以一體化模型為基礎，對整體結構進行不同設計工況下空氣動力-水動力-氣彈性-控制耦合荷載計算，并綜合不同工況下的荷載時程進行結構分析的設計方法。一體化模型 integratedmodel包含風電機組與支撐結構及地基基礎的幾何模型、材料屬性及風電機組控制系統的數值分析模型。foundation塔筒底法蘭以下用于支撐上部結構，并將地基頂面以上結構所承受的各種作用傳遞至地基中（上）的結構。環境條件 environmentalconditions海冰、海生物、海床運動和沖刷、海拔高度、地震等。外部條件 externalconditions影響風電機組與支撐結構及地基基礎性能的外部因素，包括環境條件和電網條件。符號COV——年最大風速變異系數；Hs——譜有義波高；HS,50——50HS,1——1年的譜有義波高；H50——50年的單個波高；H1——1年的單個波高；Iref——輪轂高度處10min平均風速為15m/s時湍流強度70%分位數對應的參考值；PAGEPAGE10p(Vhub)——在切入風速和切出風速范圍內的風速概率密度函數；Pweibull——湍流強度的概率密度函數Sη——單面波譜；????——附著海生物的平均厚度；Tp——譜峰周期；U——海流速度；Vref——參考風速；Vin——切入風速；Vout——切出風速；Vr——額定風速；Vhub——輪轂高度處的風速；Vave——輪轂高度處年平均風速；——100年的極端風速（10min平均值）；——50年的極端風速（10min平均值）；——1年的極端風速（10min平均值）；——1年的極大風速（3s平均值）Ve50——重現期為50年的極大風速（3s平均值）期望值；Vmax ——Vmax ——主太陰半日分潮流的橢圓長半軸矢量；WM2——主太陽半日分潮流的橢圓長半軸矢量；WS2 ——太陰太陽赤緯日分潮流的橢圓長半軸矢量；WK1OW——主太陰日分潮流的橢圓長半軸矢量；OW1 ——太陰四分之一日分潮流的橢圓長半軸矢量；WM4 ——太陰太陽四分之一日分潮流的橢圓長半軸矢量；WMS4wm——平均波向；α——風剪切指數；?——風速標準偏差估計值；?——?的標準偏差；?,ETM——極端環境湍流標準偏差；——波長。Cd——氣動阻力系數；E0——船舶靠泊時的有效撞擊能量；fa——地基承載力特征值；fd——材料強度設計值；fR——正常運行范圍內風輪的最大旋轉頻率；f0,1——整體結構的第一階固有頻率；fR,m——m個風輪葉片的通過頻率；f0,n——n階固有頻率；——荷載設計值；——荷載標準值；FS——荷載作用下滑動力設計值；FR——荷載作用下的抗滑力；G——土體剪切模量；G1——上層土體的土體剪切模量；G2——下層土體的土體剪切模量；MS——荷載作用下傾覆力矩設計值；MR——荷載作用下的抗傾覆力矩；Nd——樁頂軸向荷載設計值；pk——荷載作用下基礎底面處平均壓力；pkmax——荷載作用下基礎底面邊緣最大壓力；Qd——單樁軸向極限承載力設計值；R——結構的抗力設計值；Scf——結構的應力集中系數；Sd——荷載效應設計值；——土體泊松比；——相應于整體結構計算方向自振周期為T（s）的動力放大系數；d——正應力設計值；V——折算應力設計值；——剪應力設計值；d——結構系數；f——荷載分項系數；n——失效后果局部安全系數；R——單樁承載能力抗力系數；0——結構重要性系數?；疽幎ㄒ话阋幎L電機組、支撐結構及風電機組基礎的設計使用年限和設計基準期應符合國家現行標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1、《風電場工程等級劃分及設計安全標準》NB/T10101的有關規定。應按照現行國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1上風電場應將斷電持續一周視為極端條件。GB712、《低合金高強度結構鋼》GB/T1591、《碳素結構鋼》GB/T700、《鋼結構設計標準》GB50017的有關規定。結構用混凝土強度、密度、泊松比、模量、熱工參數等物理力學性能參數應符GB50010JTS151的有關規定。2GB/T1499.2GB/T130145223.3的有關規定；鋼絞線物理力學性能參數應符合現行國家標準《預應力混凝土用鋼絞線》GB/T5224的有關規定；精軋螺紋鋼筋物理力學性能參數應符合現行國家標準《預應力混凝土用螺紋鋼筋》GB/T20065的有關規定。灌漿材料工作性能、力學性能試驗方法應符合現行國家標準《水泥膠砂強度檢（ISO法GB/T17671GB/T50081或《水泥基灌漿材料應用技術規范》GB/T50448的有關規定。風輪葉片物理力學性能參數應根據試驗確定，且試驗方法應符合現行國家標準《風力發電機組 風輪葉片》GB/T25383的有關規定。新材料物理力學性能參數應經過技術論證。7度及以上時，應進行抗震驗算。設計要求一體化設計流程應包括一體化模型建立、外部條件評估、設計工況加載、荷載A。GB31003101的有關規定。B推薦的數據格式進行整理。的結構動力學模型。設計工況。一體化模型一般規定一體化模型可對相關結構進行合理等效簡化，但應計入對系統總體動力特性及響應有重大影響的所有構件。1:1的比例關系建立。在確保分析精度的前提下，宜對附屬構件、加勁、開孔、連接構造等細節特征進行合理簡化。材料屬性單位應與幾何模型單位一致。材料屬性輸入信息應準確完整，能準確表達各構件的剛度、質量和阻尼特性。NB/T的有關規定進行取值。風電機組模型應同時滿足氣動彈性、控制及結構耦合時程分析的要求。矩、剛度及阻尼等數據。安全保護系統應當考慮足夠的安全運行閾值?！讹L力發電機組設計要求》GB/T18451.1的有關規定。支撐結構模型地基基礎模型-基基礎模型應考慮海床沖淤的影響。宜包含泥面以下地基基礎結構的阻尼特性和質量特性。樁基礎、導管架等桿件結構可采用空間梁單元或殼單元進行模擬。混凝土承臺、實體重力式基礎、板梁式重力基礎可采用空間實體單元模擬。吸力筒、空腔式重力式基礎等薄壁結構可采用殼單元進行模擬。由鋼板焊接成的復雜結構宜根據實際結構采用殼單元進行模擬。地基-地基-用，在樁端設置軸向彈簧模擬樁端的軸向相互作用，地基-樁基礎相互作用的土彈簧模4.4.5所示。圖4.4.5地基-樁基礎相互作用的土彈簧模型軸向、側向、樁端三類土彈簧模型可使用t~zp~yq~z三條曲線描述彈簧的剛度，曲線應滿足現行行業標準《海上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10105的規定。大直徑樁基宜進行地基-基礎有限元分析。地基-重力式基礎的地基-簧、彎曲彈簧、繞水平軸的旋轉彈簧進行模擬。4.4.6KvKHKRKT。圖4.4.6 地基埋深地基分層單層均勻地基無入泥圓形淺基礎K

11.28R（4.4.6-1）v A(1) H K

1

R（4.4.6-2）H A(2) 2H 8GR3 R KR3A(1)16H（4.4.6-3） 16GR3式中：G——土體剪切模量（Mpa）；——土體泊松比；

KT 3 （4.4.6-4）R——基礎半徑（m）；A——基礎底面積（m2）；H——土層厚度（m）。

11.28R4GR H H Kv

1 A(1) RG

1 5R

（4.4.6-5）111.28 1 HG21RR 2H H KH

1 A(2) RG

1 4R

（4.4.6-6）1

11 1 2HG2RR3 6H H KR

1 3A(1) RG

0.75 2R

（4.4.6-7）11 1 6HG2式中：G1、G2——上層土體和下層土體的土體剪切模量（Mpa）；1、2——上層土體和下層土體的土體泊松比。3）單層地基深埋圓形基礎K

11.28R1

h

0.850.28h

h/H

（4.4.6-8）v A(1v) H

2R1

R1h/H K

1

R12h15h

（4.4.6-9）KR

H A(2v)

2H3R2H3R8GR8GR31R12h10.7h3A(1v)6HRH

4H

（4.4.6-10）16GR3 8hKT

1 （4.4.6-11）3R 式中：h——基礎埋深（m）。度矩陣。-剛度矩陣。地基-環境條件一般規定和存在的問題，采用系列應滿足可靠性、一致性和代表性的要求。工程需要及時進行調查和設立觀測站進行相關資料內容的觀測。風況和水文分析與計算成果應進行合理性檢查。150年的極端環境條件。一體化設計前宜收集工程場區風況和海洋環境參數長期聯合概率分布數據。若無長期聯合概率分布數據，極端環境條件可將不同重現期的環境條件進行合理組合。環境條件特征參數應依據實測資料統計分析確定，場區邊界條件復雜時尚應結合數值模擬計算確定。風況KaimalMann均勻切變湍流模型。GB/T18451.1的有關規31519的有關規定。90%（威布爾分布為替代：P 1xp0k（5.2.31）weibull 1

C 式中：Pweibull—湍流強度的概率密度函數；1—湍流標準偏差（m/s）；k—形狀參數；C—尺度參數（m/s）；Vhub——輪轂高度處的風速（m/s）；

ks/m1.4（5.2.3-2）CIref0.75Vhub3.3m/s（5.2.3-3）Iref——輪轂高度處10min平均風速為15m/s時湍流強度70%分位數對應的參考值。一體化設計分析時應根據現行國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1GB/T31517GB/T31519的有關規定進行風況評估，確定以下風況特征參數值：輪轂高度處的參考風速Vref年平均風速Vave10min15m/s70%Iref5.2.4的規定選取。150（10min平均值、為1年和50年的極大風速（3s平均值）期望值Ve1和Ve50。在切入風速和切出風速Vout；

重現期，環境湍流引起的風速標準偏差VhubVout和VhubVref時的標準偏差?；風向分布；平均氣流傾斜角；風切變；空氣密度；10min平均參考風速Vref,T5.2.4的規定選取。

表5.2.4 風電機組等級基本參數風電機組等級ⅠⅡⅢSave(m/s)108.57.5由設計者確定參數ef(m/s)5042.537.5ef,T(m/s)575757A+??ef0.18A??ef0.16B??ef0.14C??ef0.12級，C表示較低湍流特性等級。工程場區的年最大風速變異系數COV15%50速（10min平均值）V50調整為列規定：

V50。年最大風速變異系數COV及調整系數應滿足下COV可按下式計算：COV 1 60.5772（5.2.5-1）V50（5.2.5-2）V50P50（5.2.5-3）P lnln1150 50 （5.2.5-4）P lnln11100 100 （5.2.5-5）式中：V100—重現期為100年的極端風速（10min平均值）(m/s)；V50—重現期為50年的極端風速（10min平均值）(m/s)；、、P50、P100—計算系數。當線性插值。

15%時，=1；當COV

30%時，=1.15。其他情況可進行GB/T18451.1GB/T31517效應、鄰近風電機組尾流的影響。B.0.5的推薦數據表格式進行整理。波浪波浪分析應收集工程海域的波浪資料和測風塔（氣象臺站）的風資料，并考慮風速、風區和水深等自然條件的影響。分析波浪應收集風暴潮、臺風浪相關資料，并統計分析其特征值；必要時宜分析確定風暴潮與臺風浪的發生頻率及強度。當風電場所在位置或其附近海域有較長期的波浪實測資料時，應分別按不同方向的年最大波高值系列進行頻率分析，確定不同重現期的設計波高。當風電場所在位置及其附近海域無較長期的波浪實測資料時，應在該位置或附岸波浪要素和港內波浪要素可參考現行行業標準《港口與航道水文規范》JTS-145波浪宜選用由單面波譜SηHs和平均波向wm機波模型，適當情況下，波譜可用方向擴展函數補充；波浪可采用由波長、波高、周期和方向組成的確定性規則波進行簡化模擬。件選擇合適的波譜，可按下列要求選擇波譜：Jonswap譜和Pierson-Moskowitz(P-M)譜。當建設風場海域波浪存在明顯涌浪成分，可選擇雙峰譜。VhubHs峰周期Tp應通過適當的長期測量結果或數值模擬確定，并滿足以下規定：Hs與譜峰周期Tp的聯合概率密度分布宜根據長期波浪觀測站逐時波0.5m0.5s。根據長期波浪觀測站逐時平均波向觀測數據與同期風機輪轂高度處逐時平均風速與平121m/s2m/s。波浪工況應包括正常海況、惡劣海況、極端海況，各波浪工況的計算要求、特征波高取值譜峰周期Tp范圍均應滿足現行家標《海上風力發電機組 設計要求GB/T31517的有關規定。一體化設計應根據現行國家標《海上風力發電機組 設計要求GB/T31517的有關規定進行波浪條件評估，獲得荷載計算的相關參數值：p正常海況：輪轂高度的平均風速VhubHs和譜峰周期T的長期聯合概率分布及風向和浪向的聯合概率分布。p3h50Hs,50

基于3h、、1Hs,1、

重現期為50年的單個波高H50、重現期為1年的單個波高H1、重現期為50年的極端波峰高度、重現期為1年和重現期為50年的譜峰周期范圍及重現期為1年和重現期為50年的相關波周期范圍。設計要求》GB/T31517的有關規定。B.0.6的推薦數據表格式進行整理。海流一體化設計時，海流可被視為一個僅隨深度變化的具有恒定速度和方向的水平生的沿岸流和離岸流等。海流特征值應根據現場實測資料經分析后確定。實測資料不足時，近海海區表層風海流分量可按現行行業標準《港口與航道水文規范》JTS145潮流的可能最大流速應按下列規定計算。對規則半日潮流海區可按下式計算：

MM2

SS2

WOMWWOMW

4WMS4

（5.4.3-1）式中：Vmax—潮流的可能最大流速（流速：m/s，流向：°）；WWM—主太陰半日分潮流的橢圓長半軸矢量（流速：m/s，流向：°）；M2SW—主太陽半日分潮流的橢圓長半軸矢量（流速：m/s，流向：°）；SW2KW—太陰太陽赤緯日分潮流的橢圓長半軸矢量（流速：m/s，流向：°）；K1OW—主太陰日分潮流的橢圓長半軸矢量（流速：m/s，流向：°）；O1WM —太陰四分之一日分潮流的橢圓長半軸矢量（流速：m/s，流向：°）；WM44WMS4

—太陰太陽四分之一日分潮流的橢圓長半軸矢量（流速：m/s，流向：°）。對規則全日潮流海區可按下式計算：1 1Vmax

WM2M

WS2S

1.60WK1K

1.45WO（5.4.3-2）中的大值。潮流的橢圓要素宜采用風電場海流專用站的周年觀測資料調和分析計算得到。不同水層的可能最大海流流速，可取該水層的潮流可能最大流速與風海流可能最系宜根據工程海域附近實測風暴海流期間不同水層風海流數值關系分析得到?！逗Ｉ巷L力發電機組 設計要求》GB/T31517的有關規定。1年、年重現期不同水深位置的流速分量和流向。B.0.7的推薦數據表格式進行整理。水位范圍評估及與海況的組合模式應滿足現行國家標準《海上風力發電機組設計要求》GB/T31517的有關規定。海上風電場應包括多年平均海平面、最高天文潮位、最低天文潮位、極端高水陸上風電場應包括設計洪水位和可能遭遇的地下水最高水位和最低水位。設計洪水位可根據現行行業標準《風電場工程等級劃分及設計安全標準》NB/T10101最高天文潮位、最低天文潮位應采用風電場潮位專用站周年觀測資料調和分析計算。5050年的年極值低水位。10%1%90%98%的潮位。B.0.8的推薦數據表格式進行整理。海冰海冰地區一體化設計時應考慮海冰的影響。工程海冰區劃應滿足現行行業標準《海冰地區海上風電場工程設計導則》NB/T10912的規定。風電場工程的海冰設計標準應結合工程海域海冰調查和歷史嚴重冰情以及風電機組的使用要求確定，風電場工程的海冰設計重現期宜采用50年。一體化設計前宜通過實地測量、調查和資料收集的方法獲取工程場區范圍內及1年、50向概率、極限冰厚在不同冰速下的冰荷載時程曲線。海冰參數宜進行專門論證，無論證資料時可參照現行行業標準《海冰地區海上NB/T10912HY/T047的有關規定確定海冰相關參數。B.0.9的推薦數據表格式進行整理。海生物一體化設計應考慮海生物的影響。附著于風電機組基礎上的海生物應根據周邊度和重量的影響。式中：D——等效直徑（m）；Dc——構件直徑（m）；

DDc2t

（5.7.2）????——附著海生物的平均厚度（m）。k0.005m~0.05m響可按其對應的阻力系數來考慮。1300kg/m3。海生物對結構構件重量的增加，采用附加質量法計算時，宜根據工程場區及周邊區域海生物生長調查資料，確定海生物生長輪廓線。B.0.10的推薦數據表格式進行整理。地震準《中國地震動參數區劃圖》GB18306的有關規定確定抗震設防烈度和地震動參數。采用時程分析法進行抗震計算時，應按地震安評提供的地震動參數選擇地震動5.8.2可采用實測地震動記錄或反映場地譜特征的人工合成地震動時程作為地震動輸入30.330s6s設計地震動峰值加速度代表值的2/3代表值。表5.8.2 時程分析用地震加速度時程最大值（cm/s2）地震影響設計基本地震加速度0.05g0.10g（0.15g）0.20g（0.30g）0.40g多遇地震1835（55）70（110）140設防地震50100（150）200（300）400罕遇地震125220（310）400（510）620注：g為重力加速度。筑抗震設計規范》GB50011規定的地震影響系數曲線。B.0.11的推薦數據表格式進行整理。海床運動和沖刷一體化設計應考慮海床運動和沖刷的影響，海床運動與沖刷分析應符合國家現行標準《海上風力發電機組設計要求》GB/T31517設計規范》NB/T10105的有關規定。分析成果進行綜合分析確定。程勘察資料分析確定。其它環境條件值時應考慮多種條件同時發生的可能性，并應符合現行國家標準《海上風力發電機組設計要求》GB/T31517及《風力發電機組設計要求》GBT18451.1的有關規定。荷載和設計工況一般規定GB/T18451.1GB/T3151731519規定的概率組合確定。荷載生物附著荷載及其他可能產生的荷載及作用等。/機械制動荷載。重力和慣性荷載應包含地球引力、振動、旋轉和地震引起的靜態和動態荷載，并應符合以下規定：自重荷載應包括風電機組與支撐結構及地基基礎的主要構筑物或構筑物中的填料及固定設備的重力，水下部分應扣除浮力。P-Δ效應的影響。的水動力質量?？諝鈩恿奢d應包含由氣流以及氣流與風電機組與支撐結構及地基基礎中靜止和運動部件相互作用引起的靜態和動態荷載，并應符合下列規定：氣動不對稱等因素的影響。《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1及有關標準選取。礎設計規范》NB/T10105和《建筑結構荷載規范》GB50009的有關規定計算。3°時，空氣動力荷載計算時可不考慮垂直度偏差的影響。對空氣動力荷載較為敏感的支撐結構與風電機組基礎細長結構部件，應避免可能引起的渦激振動。水動力荷載應包含水流及其與海上風力發電機組基礎相互作用所引起的動力載荷，計算時應符合下列規定：水動力載荷應由水流運動、水密度、水深、風電機組基礎外形以及他們之間的相互作用確定。水動力荷載應綜合計入波浪和海流的共同作用。水動力荷載計算方法應根據結構物的類型、形狀和尺寸確定。細長型結構，宜動力荷載。風電機組基礎水動力荷載的計算可按國家現行標準《海上風力發電機組設計要GB/T31517NB/T10105的有關規定執試驗成果確定。風電機組基礎水動力荷載計算中應考慮海生物附著的影響。作用于附屬構件的水動力荷載宜根據現行國家標準《海上風力發電機組設計要求》GB/T31517確定。海冰荷載應綜合考慮工程場區冰況、水位、冰的運動、結構的類型和尺寸及動力學特性，宜通過理論方法、模型試驗、原型觀測進行綜合分析確定。海流引起的浮冰運動及其與基礎接觸后發生破碎所引起的動冰荷載。海冰荷載計算應滿足國家現行標準《海冰地區海上風電場工程設計導則》NB/T10912、《海上風力發電機組設計要求》GB/T31517的有關規定。地震荷載宜采用時程分析方法計算。地震荷載應考慮整體結構自重和其上的荷重所產生的地震慣性力和地震動水壓等效附加質量的方法進行計算。細長構件的水下部分所受到的動水壓力，可按現行行業標準《淺海鋼制固定平臺結構設計與建造技術規范》SY/T4094的有關規定計算。地震荷載計算時，阻尼比宜根據調查研究確定。8應同時計入豎向地震作用。100%100%50%。一體化設計時應包含尾流荷載，宜包含船舶撞擊荷載、內外壓力以及浮力所引起的水動力荷載等其它可能產生的荷載。設計工況機組正常設計狀態和相應的正常外部條件或極端外部條件。機組故障設計狀態和相應的外部條件。運輸、安裝和維護設計狀態和相應的外部條件。種設計工況。在風電機組每種設計狀態下，應結合控制系統對外部條件進行合理概率組合確定設計工況：6.3.3-1規定的設計工況。6.3.3-2中的設計工況。6.3.3-3中的設計工況。6.3.3-4中的設計工況。特殊安全等級的風電機組尚應包含與安全有關的其它設計工況。計算時可根據發電機組特點和工程場區環境特點對設計工況表進行合理修正，且應明確修正內容。在具有確定性風模型的設計工況中，若控制系統能使風力發電機組在達到最大偏航角和/組也能可靠地停機。PAGEPAGE29表6.3.3-1 常規設計工況設計狀態DLC風況海洋環境條件分析類型波浪風和波浪方向性海流水位其他情況陸上風電場海上風電場設計狀況1.發電1.1NTMVin<Vhub<Vout風輪－機艙組件NSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSL風輪－機艙組件上極端載荷的外推UUN(1.25)1.2NTMVin<Vhub<VoutNSSHs，Tp，Vhub的聯合概率分布偏向，多向無海流NWLR或≥MSLFF*1.3ETMVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSLUUN1.4ECDVhub=Vr－2m/s，Vr，Vr+2m/sNSSHs=E[Hs|Vhub]偏向，風向變化NCMMSLUUN1.5EWSVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSLUUN1.6NTMVin<Vhub<VoutSSSHs=Hs,SSS同向，單向NCMNWLR-UN2.發電和有故障2.1NTMVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSL正常控制系統故障或電網連接中斷或第一層控制功能故障UUN2.2NTMVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSL異?？刂葡到y故障或第二層保護功能故障UUA2.3EOGVhub=Vr±2m/s和VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSL外部或內部電氣故障，包括電網連接中斷UUA2.4NTMVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向無海流NWLR或≥MSL控制系統或電氣系統故障，包括電網連接中斷F*2.5NWPVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSL低電壓穿越-UN3.啟動3.1NWPVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向無海流NWLR或≥MSLFF*3.2EOGVhub=Vin,Vr±2m/sVoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSLUUN3.3EDCVhub=Vin，Vr±2m/s和VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]偏向，風向變化NCMMSLUUN4.正常關機4.1NWPVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向無海流NWLR或≥MSLFF*4.2EOGVhub=Vr±2m/sNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSLUUN設計狀態DLC風況海洋環境條件分析類型波浪風和波浪方向性海流水位其他情況陸上風電場海上風電場設計狀況和Vout5.緊急關機5.1NTMVhub=Vr±2m/s和VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向，單向NCMMSLUUN6.停機(靜止或空轉)6.1EWM湍流風速模型Vhub=VrefESSHs=Hs50偏向，多向ECMU=U50EWLRUUN6.2EWM湍流風速模型Vhub=VrefESSHs=Hs50偏向，多向ECMU=U50EWLR電網連接中斷UUA6.3EWM湍流風速模型Vhub=V1ESSHs=Hs1偏向，多向ECMU=U1NWLR極端偏航角誤差UUN6.4NTMVout<Vhub<0.7VrefNSSHs，Tp，Vhub的聯合概率分布同向，多向無海流NWLR或≥MSLFF*7.停機和有故障7.1EWM湍流風速模型Vhub=V1ESSHs=Hs1偏向，多向ECMU=U1NWLRUUA7.2NTMVhub<VoutfNSSHs，Tp，Vhub的聯合概率分布同向，多向無海流NWLR或≥MSL-F*8.運護和修理8.1根據《海上風力發電機組設計要求》（GB/T31517）7.4.9節規定確定UUN8.2EWMVhub=V1ESSHs=Hs1同向，單向ECMU=U1NWLRUUA8.3NTMVhub<0.7VrefNSSHs，Tp，Vhub的聯合概率分布同向，多向無海流NWLR或≥MSL安裝期間沒有接入電網-F*8.4根據《海上風力發電機組設計要求》（GB/T31517）7.4.9節規定確定-F*注表6.3.3-1~6.3.3-4中每設工類型含F和UF表疲勞載析用疲強度定表極載分于強度析變分和載力穩性析。U（N）（A）DLC 設計工況；RWM折算風速模型（見GB/T18451.1））；Vin切入風速；NTM正常湍流模型（見GB/T18451.1）；NSS 正常海況（GB/T31517）；Vout切出風速；ETM極端湍流模型（見GB/T18451.1）；SSS 惡劣海況（GB/T31517）；Vr 額定風速；ECD方向變化的極端相干陣風（見GB/T18451.1）；ESS 極端海況（GB/T31517）；Vr±2m/s分析此范圍內的所有風速的敏感度；EWS極端風切變（見GB/T18451.1）；NCM 正常流模型（GB/T31517）；F 疲勞；EOG極端運行陣風（見GB/T18451.1）；ECM 極端流模型（GB/T31517）；U 極限強度；NWP正常風廓線模型（見GB/T18451.1）；NWLR正常水位范圍；N 正常；EDC 極端風向變化GB/T18451.1）；MSL 平均海平面；A 非正常；EWM極端風速模型（見GB/T18451.1）；EWLR極端水位范圍；* 表6.3.3-2 海冰設計工況設計狀態DLC冰況風況海流水位分析類型設計狀況發電D1溫度波動產生的水平載荷NTMV V±2m/和Vhub r out產生最大推力的風速風速產生最大推力NCMNWLRUND2水位波動或拱效應產生的水平載荷NTMV V±2m/和Vhub r out產生最大推力的風速NCMNWLRUN不同速度的移動浮冰產生的水平荷載’h=h50或移動浮冰的最大值NTM VVbVin hu outNCMNWLRUND3D4不同速度的移動浮冰產生的水平荷載使用對應于移動浮冰的預期冰厚h值VVbVin hu outNCMNWLRF*D5因水位波動由固定冰蓋產生的垂直力無風載作用NCMNWLRUN停機D6冰丘和冰脊產生的壓力EWM湍流風速模型Vhub=V1NCMNWLRUND7不同速度的移動浮冰產生的水平荷載使用對應于移動浮冰的預期冰厚h值NTMV hub refNCMNWLRF*D8不同速度的移動浮冰產生的水平荷載h=h50或移動浮冰的最大值EWM湍流風速模型Vhub=V1NCMNWLRUN注：h——海厚； h50——50年現的厚度hm——冰厚度，等于在冬季冰期里年最大冰厚度長期平均值，缺乏質料可取重現為1的計厚其縮略表6.3.3-1。表6.3.3-3 臺風設計工況設計狀態DLC風況海洋環境條件其他情況分析類型波浪風、浪方向海流水位陸上風電場海上風電場設計狀況發電兼有故障T1EOGT1Vr<Vhub≤VoutNSS同向、單向NCMMSL內部或外部電氣故障UUN正常關機T2EOGT1Vr<Vhub≤VoutNSS同向、單向NCMMSLUUNT3ECDVr<Vhub<VoutNSS偏向，單向NCMMSLUUNT4EDCTVr<Vhub<VoutNSS同向、單向NCMMSLUUN空轉T5ECDVhub<Vout，Vout+2m/sNSS同向、單向NCMMSLUUNT6EDCTVout<Vhub<0.7VTrefESS同向、單向ECMMSLUUNT7EWS Vhub=VTrefESS同向、單向ECMMSLUUNT8EOGT50Vout<Vhub≤0.7VTrefESS同向、單向ECMMSLUUNT9TTM一年一遇ESS偏向、多向ECMEWLR極端偏航誤差UUNT10EWMT 50年一遇ESS偏向、多向ECMEWLR失去電網連接UUAT11TTMVhub=0.7VTref或由場址確定ESS偏向、多向ECMEWLR臺風湍流模型FF*關機兼故障T12EWMT 1年一遇ESS偏向、多向ECMEWLR偏航故障或變槳故障UUAT13EDCT Vout<Vhub<0.7VTrefESS偏向，多向ECMNWRL偏航故障或變槳故障UUA注：TTM——臺風湍流模型（見GB/T31519）；EWMT——臺風極端風速模型（見GB/T31519）；EDCT——臺風極端風向變化（見GB/T31519）；EOGT——臺風極端運行陣風（見GB/T18451.1）；其它參數含義同表6.3.3-1。表6.3.3-4 地震設計工況設計狀態DLC風況其他情況分析類型設計狀況波浪風、浪方向海流水位陸上風電場海上風電場發電E1NTMVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向、單向NCMNWRL地震UUEE2NWPVin<Vhub<VoutNSSHs=E[Hs|Vhub]同向、單向NCMNWRL地震和失去電網連接UUE停機（靜止或空轉）E3NWPVhub=V1ESSHs=Hs1同向、單向NCMNWRL地震和失去電網連接UUE注：E表示地震設計狀況，其它參數含義同表6.3.3-1。PAGEPAGE366.3.3-1~4確性。GB/T18451.1的有關規定考慮平均或極端偏航角誤差。GB/T18451.1GB/T31517組》GB/T31519的有關規定。6.2.2~6.2.8中規定的荷載外，尚應考慮以下因素的影響：非定?？諝鈿鈩恿W效應。結構動力特性和振動模態耦合。風電機組控制系統和保護系統的特性。風電機組的葉片或其他部件結冰對氣動特性和動態特性的影響。結構分析一般規定除疲勞計算外，結構分析應采用以概率理論為基礎、以分項系數表達的極限狀態設計方法。結構應進行承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的分析計算1）風電機組承載能力極限狀態應滿足下式要求：S 1f

（7.1.3-1）S SF

dnS

d（7.1.3-2）式中：Sd——荷載效應設計值；——f；Fk——荷載標準值；

d d f kf——荷載分項系數，根據本導則表7.1.3選取；fd——材料強度設計值，由材料特征強度值和材料分項系數確定；n——失效后果局部安全系數，可參照GB/T18451.1取值。支撐結構和風電機組基礎承載能力極限狀態應滿足下式要求：0——1.1

0Sd1d1

R（7.1.3-3）d——結構系數，除風電機組基礎穩定性外結構分析其它項均取1.0；R——結構的抗力設計值。正常使用極限狀態應滿足下式要求：S——荷載標準值下的荷載效應；

SC（7.1.3-4）C——正常使用要求所規定的變形、裂縫寬度和自振頻率的限值。應針對結構進行持久設計狀況、短暫設計狀況、偶然設計狀況和地震設計狀況的分析計算。7.1.3進行選取。表7.1.3 極限設計狀態內容及荷載分項系數表結構極限狀態設計狀況設計工況計算內容荷載分項系數風電機組支撐結構風電機組基礎組基礎組基礎承載能力極限狀態持久設計狀況UNS算等1.351.351.351.35地基承載力驗算——1.001.00地基穩定驗算——1.001.35樁基承載力驗算壓——1.001.35拔——1.001.35水平——1.001.35短暫設計狀況UAS算1.101.101.101.10地基承載力驗算——1.001.00地基穩定驗算——1.001.10樁基承載力驗算壓——1.001.10拔——1.001.10水平——1.001.10地震設計狀況UES算等1.001.001.301.35地基承載力驗算——1.001.00地基穩定驗算——1.001.35樁基承載力驗算壓——1.001.35拔——1.001.35水平——1.001.35偶然設計狀況ALS地基承載力驗算——1.001.35地基穩定驗算——1.001.35樁基承載力驗算壓——1.001.35拔——1.001.35水平——1.001.35正常使用極限狀態持久設計狀況&短暫設計狀況&地震設計UNS、UAS變形驗算1.001.001.001.00狀況持久設計狀況UNS抗裂和限裂驗算—1.001.001.00狀態疲勞狀況FLS結構疲勞驗算1.001.001.001.00注：1、由于疲勞荷載具有特殊性，包含在各設計狀況中。疲勞荷載工況（FLS）為設計工況表6.3.3-1~4中分析類型為F的設計工況，設計工況表6.3.3-1~4中分析類型為U的設計工況根據設計狀況進一步細分。2（UNS）6.3.3-1~3UN的3（UAS）6.3.3-1~3UA的46.3.3-185、地震設計狀況對應的設計工況（UES）指表6.3.3-4中分析類型為U，設計狀況為E的設計工況。6DLC1.11.251.35。7動力分析-作用等邊界條件變化的影響。fRfR，m足下式要求：fRf0,1

0.95

fRf0,1

1.05（7.2.2-1）fR，mf0,n

0.95或

fR，mf0,n

1.05（7.2.2-2）式中：fR——正常運行范圍內風輪的最大旋轉頻率（Hz）；f0,1——整機結構的第一階固有頻率（Hz）；fR,m——m個風輪葉片的通過頻率（Hz）；f0，n——整體結構的第n階固有頻率（Hz）。塔筒倍頻及傳動鏈固有頻率時發生共振。風輪葉片在各設計工況下的極限強度、氣彈穩定性應滿足現行國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1的有關規定。18451.11.15。計算分析結果宜進行試驗驗證。求》GB/T18451.1的相關規定進行結構分析。塔筒鋼制段應進行塔筒強度、法蘭連接和屈曲分析。 22d0Sd

Scf

fd

（7.2.5）式中：V——折算應力設計值（MPa）；Scf——結構的應力集中系數，根據構件尺寸、外形等因素綜合確定；d——正應力設計值（MPa）；——剪應力設計值（MPa）；fd——材料的強度設計值（MPa）。塔筒頂法蘭宜采用有限元方法進行結構分析，其它法蘭連接計算應符合現行行業標準《風電機組鋼塔筒設計制造安裝規范》NB/T10216的有關規定。塔筒屈曲計算應包括塔筒主體屈曲計算和門洞屈曲計算，并應符合現行行業標準《風電機組鋼塔筒設計制造安裝規范》NB/T10216的有關規定。塔筒混凝土段承載能力極限狀態計算時應計入預應力作用效應。-鋼混合塔筒設計規范》NB/T10907的有關規定。塔筒混凝土段應進行正常使用極限狀態驗算，保證混凝土應力、裂縫、變形滿足現行行業標準《風電機組混凝土-鋼混合塔筒設計規范》NB/T10907的有關規定。NB/T計值。NB/T10105、《陸上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10311進行結構校核，保證混凝土結構承載力和抗裂、限裂滿足相關規定。重力式風電機組基礎應進行地基承載力驗算，應滿足下列規定：當承受軸心荷載時，應滿足下式的要求：pk——（kPa）；fa——地基承載力特征值（kPa）。

pk

fa（7.2.7-1）當承受偏心荷載時，除應滿足式（7.2.7-1）外，尚應滿足下式的要求：pkmax1.2fa（7.2.7-2）式中：pkmax——荷載作用下基礎底面邊緣最大壓力（kPa）。陸上風電場進行地震設計工況（ELS）NB/T10311整。地基受力范圍內存在軟弱下臥層的，應驗算軟弱下臥層的承載力。法綜合確定。行穩定計算?？够涂箖A覆穩定計算應符合下列要求：1）抗滑穩定最危險滑動面上的抗滑力和滑動力應滿足下式要求：式中：FS——荷載作用下滑動力設計值（kN）；FR——荷載作用下的抗滑力（kN）；d——結構系數，按表7.2.7-1取值。

0FS1d1

FR（7.2.7-3）2）沿基礎底面的抗傾覆穩定計算，應滿足下式要求：10Ms1d式中：MS——荷載作用下傾覆力矩設計值（kN·m）；MR——荷載作用下的抗傾覆力矩（kN·m）；d——結構系數，按表7.2.7-1取值。

MR（7.2.7-4）表7.2.7-1 重力式基礎穩定性結構系數d設計工況陸上風電機組基礎海上風電機組基礎抗滑結構系數d抗傾覆結構系數d抗滑結構系數d抗傾覆結構系數dUNS設計工況1.31.61.21.35UAS設計工況1.31.61.21.35ELS設計工況1.3/1.01.3/1.01.01.0ALS設計工況1.01.01.01.0注：設計工況下，陸上風電機組基礎在罕遇地震工況下結構系數d1.3。重力式風電機組基礎除應滿足地基承載力、穩定性要求外，基礎基底允許脫開面積應符合表7.2.7-2的規定。表7.2.7-2 重力式基礎基底允許脫開面積設計工況基底脫開面積Ar/基底面積AUNS設計工況0UAS設計工況25%ELS設計工況注：ELS設計工況不包括陸上風電場的罕遇設計工況。樁基礎應根據現行行業標準《海上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10105NB/T103111）陸上基樁軸向承載力應滿足下式要求：NiR（7.2.7-5）Nimax1.2R（7.2.7-6）HiRh（7.2.7-7）Ni——軸心豎向力作用下基樁的平均豎向力（kN）；Nimax——偏心豎向力作用下基樁最大豎向力（kNR——基樁豎向承載力特征值（kN）；——基樁水平承載力特征值（kN）。2）海上單樁軸向承載力應滿足下式要求：

0Nd（7.2.7-8）QQkd

（7.2.7-9）RNd——樁頂軸向荷載設計值（kN）；——單樁軸向極限承載力設計值（kNm）；R——單樁承載能力抗力系數，按現行行業標準《海上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10105取值。3）范》NB/T10105和《陸上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10311提高樁基礎軸向極限承載力設計值。筒型基礎宜通過三維數值分析方法進行結構強度、承載力和變形分析。風電機組基礎應進行基礎、地基變形計算，陸上風電場風電機組基礎變形允許7.2.8循環累積總傾角不應超過0.50°；其余基礎計入施工誤差后，基礎頂位置整個運行期內0.50°。7.2.8陸上風電場風電機組基礎地基變形允許值輪轂高度H(m)沉降允許值（mm）傾斜率允許值tan高壓縮性黏性土低、中壓縮性黏性土，砂土H703001000.00670H902000.00590H1201500.004H1201000.003除結構/作為結構響應值。程進行分析計算。變形計算應考慮荷載效應的累積影響。疲勞分析疲勞分析中應力集中區域的局部應力應由考慮了應力集中系數的熱點應力來表示。應力集中系數可通過有限元分析、模型試驗或基于上述方法的經驗公式獲得。S-N曲線計算累積疲勞損傷。方法。算疲勞損傷，并進行疲勞損傷疊加。力進行雨流計數和累計損傷計算；（幅值），并據此計算等效疲勞應力（幅值）和等效疲勞損傷；等效疲勞載荷（幅值）為LL

1/mi ie N

（7.3.7） C 式中：Li——時序疲勞載荷雨流計數得出的載荷幅值；Ni——載荷幅值Li對應的循環次數；m——等效疲勞載荷指數斜率。附錄A 一體化設計流程導圖A.0.1 A.0.1進行。圖A.0.1一體化設計流程導圖附錄B 一體化設計相關數據推薦格式B.0.1的推薦數據格式進行整理表B.0.1 風電場概述信息一般信息分類項目單位值風電機組機型-設計使用壽命years基礎基礎類型-使用壽命years風電場場地布局圖-風電機組數量臺溫度風電場最高溫度℃風電場常年平均溫度℃風電場最低溫度℃高程信息分類項目單位值高程輪轂中心高度m塔底高度m平均海平面m重現期為50年的極端高水位m重現期為50年的極端低水位m泥面高程（最深機位）m泥面高程（最淺機位）m重現期為1年的設計高潮位m重現期為1年的設計低潮位m風場最低海床高程m風場最高海床高程mB.0.2的推薦數據格式進行整理表B.0.2 風電機組參數風電機組參數部件重量（t）重心坐標系（相對塔頂中心）轉動慣量(參考RNA重心)X(m)Y(m)Z(m)Ixx(kg*m2)Iyy(kg*m2)Izz(kg*m2)RNAB.0.3-1~2的推薦數據格式進行整理表B.0.3-1 塔筒參數塔筒節數標高（下）下部外徑標高（上）上部外徑壁厚筒節重心標高（m）（m）（m）（m）（mm）（m）123456789…表B.0.3-2 法蘭及內附件質量點標高（m）法蘭數量/內附件數量單個法蘭重量/內附件重量（t）B.0.4的推薦數據格式進行整理表B.0.4 地基基礎泥面等效矩陣項目△x（m）△y（m）△z（m）θx（rad）θy（rad）θz（/rad）泥面剛度矩陣Fx（N）Fy（N）Fz（N）Mx（Nm）My（Nm）Mz（Nm）泥面阻尼矩陣△x（m）△y（m）△z（m）θx（rad）θy（rad）θz（/rad）Fx（N）Fy（N）Fz（N）Mx（Nm）My（Nm）Mz（Nm）泥面質△x（m）△y（m）△z（m）θx（rad）θy（rad）θz（/rad）量矩陣Fx（N）Fy（N）Fz（N）Mx（Nm）My（Nm）Mz（Nm）注：1表格為單樁（筒）、重力式基礎泥面剛度矩陣，多樁（筒）基礎剛度矩陣可進行擴展，并應注明各樁（筒）編號對應的平面位置。B.0.5-1~712扇區劃分為例，當采用更多扇區時，可增加表中數據行數。表B.0.5-1輪轂高度運行風況和極端風況基本參數類別項目單位值運行風況平均空氣密度kg/m3威布爾尺度參數Cm/s威布爾形狀參數k/風剪切指數/極端風況/臺風風況極端風況時的空氣密度kg/m3重現期為1年的極端風速（10分鐘平均值）m/s50（10分鐘平均值）m/s極端風速下的湍流等級/極端風況下的風剪切指數/極端風速下的陣風系數/是否屬于臺風區（是/否）/臺風參考風速（10分鐘平均值）m/s表B.0.5-2 扇區風頻分布扇區編號扇區中心扇區范圍（%）C（m/s)威布爾參數k平均風速(m/s)風剪切指數12…1112表B.0.5-3 湍流強度和確定性風況輪轂處風速?????????m/s)等級????????????????????????????????準差????????????????????????????????????流等級正常運行工況湍流等級????????????????,????=5正常運行工況湍流等級????????????????,????=10極端湍流等級????E????M12…3940…表B.0.5-4 輪轂高度處的風速分布扇區(deg)風速(m/s)030…300330總計345-1515-45…285-315315-3450-36000.50.51.5……38.539.539.540……每個扇區總計表B.0.5-5 輪轂高度處的環境湍流強度Iambient分布扇區(deg)風速(m/s)030…300330總計345-1515-45…285-315315-3450-36000.50.51.5……38.539.539.540……每個扇區總計表B.0.5-6 輪轂高度處的環境湍流強度標準差σ 分布Iambient扇區(deg)風速(m/s)030…300330總計345-1515-45…285-315315-3450-36000.50.51.5……38.539.539.540……每個扇區總計B.0.5-7風剪切指數α分布扇區(deg)風速(m/s)030…300330總計345-1515-45…285-315315-3450-36000.50.51.5……38.539.539.540……每個扇區總計B.0.6-1~3的推薦數據格式進行整理表B.0.6-1惡劣海況和極端海況的波浪參數項目單位值高水位HWL1重現期為1年的聯合高水位mHs1重現期為1年的譜有義波高mTp1重現期為1年的譜峰周期sH1重現期為1年的單個波高mT1重現期為1年的單波周期sHWL50重現期為50年的聯合高水位mHs50重現期為50年的譜有義波高mTp50重現期為50年的譜峰周期sH50重現期為50年的單個波高mT50重現期為50年的單波周期s低水位LWL1重現期為1年的聯合低水位mHs1重現期為1年的譜有義波高mTp1重現期為1年的譜峰周期sH1重現期為1年的單個波高mT1重現期為1年的單波周期sLWL50重現期為50年的聯合低水位mHs50重現期為50年的譜有義波高mTp50重現期為50年的譜峰周期sH50重現期為50年的單個波高mT50重現期為50年的單波周期sPAGEPAGE51表B.0.6-2 基于不同風速區間，譜有義波高和譜峰周期的長期聯合概率分布風速等級（m/s）波高（m）XX扇區（度）周期（s）輪轂高度處平均風速xx~xx（m/s）下限012345678910…下限上限1234567891011…總計0.000.250.250.500.500.750.751.001.001.251.251.501.501.75……總計10minHsTp1m/s30°。B.0.6-3輪轂高度處各風速區間風向浪向聯合概率分布風速區間（m/s）風向（°）浪向（°）0306090120150180210240270300330345-1515-4545-7575-105105-135135-165165-195195-225225-255255-285285-315315-345XX~XX0345-153015-456045-759075-105120105-135150135-165180165-195210195-225240225-255270255-285300285-315330315-345注：110min1m/s。212PAGEPAGE58B.0.7的推薦數據格式進行整理表B.0.7 海流參數項目參考水深(m)方向（°）常態(m/s)重現期為1年(m/s)重現期為50年(m/s)海流表層0.2H0.4H0.6H0.8H底層備注1、表層指水面下1m范圍的水層、底層指離海底0m~1m內的水層。25m3m＜水深≤5m0.2H0.6H0.8H1.5m＜水深≤3m0.2H、0.8H≤1.5m0.6HB.0.8的推薦數據格式進行整理表B.0.8 水位參數項目單位值備注平均海平面m最高天文潮位m最低天文潮位m極端高水位m50年一遇極端低水位m設計高水位m設計低水位冬季平均海平面僅針對海冰地區冬季極端高水溫冬季極端低水位m冬季最高天文潮位冬季最低天文潮位B.0.9-1~4的推薦數據格式進行整理表B.0.9-1 海冰基本參數參數單位值海冰類型-年平均冰期天數天海冰抗壓強度δMPa海冰彎曲強度δMPa冰速范圍m/s50年一遇極限冰厚H50m表B.0.9-2 海冰冰厚概率分布H(m)概率0-0.050.05-0.10.1-0.150.15-0.20.2-0.25……表B.0.9-3不同海冰冰速的方向概率（m/s)概率0°30°60°90°120°150°180°210°240°270°300°330°0-0.050.05-0.100.10-0.150.15-0.20……表B.0.9-4極限冰厚在不同冰速下的冰載荷時間歷程曲線時間(s)F(0°)(N)F(30°)(N)F(60°)(N)F(90°)(N)0°)(N)0°)(N)0°)(N)0°)(N)0°)(N)0°)(N)0°)(N)0°)(N)00.050.10.150.2…629.9629.95630B.0.10的推薦數據格式進行整理表B.0.10海生物基本參數密度（kg/m3）厚度（mm）高度范圍m（85高程）下限上限B.0.11-1~2的推薦數據格式進行整理表B.0.11-1 地震反應譜參數基本烈度動峰值加速度（g）地震譜特征周期（s）表B.0.11-2 實測地震動加速度時程時間（s）加速度（m/s2）……B.0.12B.0.12-1B.0.12-2進行整理，臺風數據可按B.0.12-3~5進行整理表B.0.12-1 基礎沖刷參數項基礎分類單樁多樁筒型基礎其它最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值沖刷深度（m）注：沖刷深度為考慮防沖刷措施后的可能沖刷深度。表B.0.12-2 基礎腐蝕參數腐蝕分區上界高程（m）下界高程（m）腐蝕量（mm）最大值最小值大氣區浪濺區水下區泥下區注：腐蝕量為考慮防腐蝕措施后的可能腐蝕量。表B.0.12-3 臺風期間風速極限風速（m/s）（10min平均風速）風向變化范圍（deg）風向變化速度（deg/s）臺風期間空氣密度（kg/m3）表B.0.12-4 臺風期間湍流項臺風期間湍流強度臺風期間風剪切指數最大值最小值平均值表B.0.12-5 臺風期間波浪項目單位值潮位m最大波高m最大波高對應的浪向°最大譜有義波高m最大譜有義波高對應的浪向°周期s本導則用詞說明為便于在執行本規范條文時區別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴禁”；表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”，反面詞采用“不應”或“不應”；3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；4）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用“可”。條文中指明應按其它有關標準執行的寫法為……執行”。引用標準名錄《海上風力發電機組 設計要求》GB/T31517《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1《臺風型風力發電機組》GB/T31519《海上風力發電場設計標準》GB/T51308《建筑地基基礎設計規范》GB50007《中國地震動參數區劃圖》GB18306《建筑抗震設計規范》GB50011《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153《建筑結構荷載規范》GB50009《高聳結構設計標準》GB50135《混凝土結構設計規范》GB50010《海洋調查規范》GB/T12763.X《船舶與海洋工程用結構鋼》GB712《低合金高強度結構鋼》GB/T1591《碳素結構鋼》GB/T700《鋼結構設計標準》GB50017《風力發電機組 塔架》GB/T19072《風力發電機組風輪葉片》GB/T25383《國際單位制度及其應用》GB3100《有關量、單位和符號的一般原則》GB3101《機械產品結構有限元力學分析通用規則》GB/T33582《風力發電機組合格認證規則及程序》GBZ25458《金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性第1部分：分類、測定和評估》GB/T19292.1《風力發電機組雷電防護》GBZ25427《建筑物防雷設計規范》GB50057《水泥膠砂強度檢驗方法（ISO法）》GB/T17671《混凝土物理力學性能試驗方法標準》GB/T50081《水泥基灌漿材料應用技術規范》GB/T50448《玻璃纖維增強塑料樹脂含量實驗方法》GB/T2577《纖維增強塑料樹脂不可溶分含量實驗方法》GB/T2576《纖維增強塑料密度和相對密度實驗方法》GB/T1463《定向纖維增強塑料拉伸性能試驗方法》GB/T3354《纖維增強塑料縱橫剪切實驗方法》GB/T3355《單向纖維增強塑料平板壓縮性能試驗方法》GB/T3856《單向纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》GB/T3356GB/T1449GB/T1448GB/T1447《海上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10105《陸上風電場工程風電機組基礎設計規范》NB/T10311《風電場工程等級劃分和設計安全標準》NB/T10101《海冰地區海上風電場工程設計導則》NB/T10912《風電機組鋼塔筒設計制造安裝規范》NB/T10216《風電機組混凝土-鋼混合塔筒設計規范》NB/T10907《海上風電場工程防腐蝕設計規范》NB/T10626《水工混凝土結構設計規范》DL/T5057《水運工程抗震設計規范》JTS146《港口與航道水文規范》JTS145《水工工程鋼結構設計規范》JTS152《水運工程混凝土結構設計規范》JTS151《工程海冰技術規范》HY/T047《海上固定平臺規劃、設計和建造的推薦方法 工作應力設計法》SY/T10030《海上鋼結構疲勞強度分析推薦作法》SY/T10049PAGEPAGE62中華人民共和國能源行業標準風電機組與支撐結構及地基基礎一體化設計導則NB/TXXXXX-202X條文說明制定說明NB/TXXXXX202XXXXXXX號公告批準發布。面所取得的科技成果，并向有關設計和科研單位征求了意見。目 次1 總則 65術語和符號 662.1術語 66基本規定 68一般規定 68設計要求 70一體化模型 73一般規定 73風電機組模型 744.4地基基礎模型 75環境條件 76一般規定 765.2風況 775.3波浪 775.4海流 805.5水位 815.8地震 815.9海床運動和沖刷 82荷載和設計工況 85一般規定 856.2荷載 856.3設計工況 88結構分析 90一般規定 90動力分析 93疲勞分析 961總則合理，特制定本導則。GB/T18451.1風力發電機組》GB/T31519、《海上風力發電機組設計要求》GB/T31517。術語本導則同時適用于海上和陸上風電場的一體化設計，在定義中采用并集的方式海冰設計工況中注意考慮。體化模型時應對風電機組的控制策略進行描述。GB/T31517和《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1的規定，支撐結構指的是風輪-機艙組件的全部支撐體系，但《海上風電NB/T10105（NB/T鋼塔筒、混凝土-鋼混合塔筒，能標體系也制定了相應的規范，故本導則支撐結構特指塔筒。風電機組與支撐結構及地基基礎組成如下圖所示：圖2-1 風電機組與支撐結構及地基基礎組成《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1中環境條件包括可能影響風力發電機組性能的環境特征（如風況、海拔高度、溫度、濕度），《海上風力發電機組設計要GB/T31517（變化，影響地基-基礎的剛度特性，一體化設計時應考慮其影響。本導則同時適用于陸上和海上風電場，故綜合進行描述。根據《海上風發電機組設計要求》GB/T31517的規定，外部條件定義為影響風電機組性能的外部因素包括環境條件電網條件和其它氣候因（如溫度陣雪和覆冰但在正文中氣候因素仍屬于環境條件根《風力發電機組 設計要求GB/T18451.1，外部條件定義為影響風力發電機組運行的諸因素，包括環境條件（溫度、雪冰和電網條件根《Loadsandsiteconditionsforwindturbines外部條件主要包括環境條件電網條件和道路條件本導則主要進行計算分析道路條件可忽略。故綜合各規范，外部條件包括環境條件和電網條件?；疽幎ㄒ话阋幎ㄓ脠鲋诽囟ǖ耐獠織l件。我國環境監測站點不夠完善，部分風電場工程建設時可能缺少場址區環境監測數GB/T18451.1GB/T18451.1定風況計算參數，并結合水動力資料確定海洋環境條件，進行一體化分析計算。Loadsandsiteconditionsforwindturbines5050年確定的。設計使用年限是指設計規定的結構或結構構件不需進行大修即可按其預定目的使用的時間，結構在此年限內應具有足夠的可靠度，滿足安全性、適用性和耐久性的要求。根據《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153和《建筑結構荷載規范》GB5000950分和設計安全標準》NB/T101012550上風電場工程風電機組基礎、塔架的設計使用年限及設計基準期如下表所示。表3-1 風電組礎塔架設使年及計基期工程類型建（構）筑物設計使用年限（年）設計基準期（年）陸上風電場工程變電站5050風電機組基礎5050風電機組塔架2550海上風電場工程海上升壓站50100海上風電機組基礎2550海上風電機組塔架2550現行國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1-2012翻譯自《turbines--Part1:DesignrequirementsIEC61400-1energygenerationsystems--Part1:Designrequirements》IEC61400-1:2019，英文標題名發名稱為準。采用低合金高強度結構鋼；附屬構件大多采用碳素鋼。GB50017計規范》JTS152。NB/T1031150010選取。范》JTS151HRB400以上鋼筋，以減少鋼筋使用量，提高工程經濟性。家的試驗或材料參數規格表確定。風輪葉片主要為纖維增強塑料，條件合適時也可使用金屬材料。纖維增強塑料性6玻璃纖維增強塑料樹脂含量按GB/T2577進行；GB/T2576GB/T1463進行；定向纖維增強塑料拉伸性能按GB/T3354進行；纖維增強塑料縱橫剪切性能按GB/T3355進行；單向纖維增強塑料壓縮性能按GB/T3856進行；單向纖維增強層板彎曲性能及模量按GB/T3356GB/T1449進行；GB/T1448GB/T1447NB/T10105786NB/TIXNB/T10311NB/T10105設計要求持原結論，有誤時修正模型并重新進行分析計算。位制，以方便進行數據交互、模型構建和設計分析。CGCS2000坐標系（2000國家大地坐標系）。一體化模型坐標系由右手定則（3-2Z軸為水平方向），當模型載荷、約束或結果顯示需求與全局坐標系不一致時，可增加局部坐標系。圖3-1 笛卡爾直角坐標系高程系一般采用1985國家高程系。行換算。B，方便單位間進行數據交互。性。行國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1GB/T31517GB/T31519DNVIEC應的設計工況進行結構分析計算。S計工況進行計算分析。一般規定4.1.1為了提高分析效率并保證分析精度，一體化模型可對相關結構的幾何屬性、材料屬性進行合理等效簡化，但應計入對結構總體動力特性及響應有重大影響的所有構件，保證簡化會模型的整體運動性能不發生改變。幾何模型時可對其進行簡化，以提高分析效率。材料參數和幾何參數進行換算得到，但滯回應力-應變關系的材料阻尼特性參數較難獲取，本導則不強求對其準確表達，可將其并入到系統結構阻尼中進行統一評估。阻尼、內部土壤摩擦的土壤阻尼、被動和主動阻尼裝置的阻尼。平臺、爬梯、電梯和寬松的懸掛垂直電纜等。土壤阻尼來自于土壤中耗散的能量。和其它阻尼相比，土壤阻尼的描述和建模較復雜。（或?；瘧?。阻尼裝置仿真模擬復雜且困難，一般需采用經過試驗和測量驗證。結合工程經驗對系統結構的阻尼特性進行評估，條件允許下可通過測量和試驗進行驗證。C可根據下式計算。CMK2ijjij 22 ij 2jjiij 2j M為質量矩陣；K為剛度矩陣，為結構阻尼比；為結構固有頻率。給整體結構的阻尼比即可確認整體結構的阻尼特性GB0.010.020.02~0.05；GLDNV0.01構、海洋鋼平臺存在較大差異。0。由于海NB/T10626表4.1.4平均腐蝕量可按單側最小腐蝕裕量的一半進行取值。風電機組模型和機艙。在一體化分析時，各部件應包括以下參數：長方向的弦長、扭角、相對厚度、中性軸、翼型、質量、質心、彎曲剛度等。機艙參數應包括機艙長、寬、高，以及相關重量重心質量矩，以及氣動拖曳力系數等。傳動鏈參數應包括傳動裝置相關參數、機艙偏航錨固裝置參數、電氣控制模型參數、電氣機械損耗參數、電網相關參數。風電機組控制系統一般由主機廠家依據不同技術路線進行定制化設計。4.4地基基礎模型4.4.4-用。環境條件一般規定測站點。（的相同程度和時間上的連續程度。風況和水文要素在各歷時之間或與鄰近場址區有一定的變化規律，據此綜合分析、多方檢查，論證計算參數和采用成果的合理性。150年，并應進行多組組合的分析計算。NNN年重現期的環境條件直接組合。GB/T12763.X境特征參數評估可根據現行國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1上風力發電機組設計要求》GB/T31517（GB/T31519）有關規定和現行行業標準《港口與航道水文規范》JTS1451m/s0.5m0.2m0.5s30°。風況湍流是指矢量速相對于10分鐘平均值的隨機變化湍流模型在使用時應考慮風速風切變和風向的變化的影響并允許通過變化的風切變旋轉取樣根據現行國家標《風力發電機組 設計要求GB/T假定湍流速度波動為穩定的隨機矢量場它的各分量為具有零平均值的高斯統計量，推薦采用Kaimal譜和指數相干模型、Mann均勻切變湍流模型。國家標準《風力發電機組設計要求》GB/T18451.1現行國家標準《臺風型風力發電機組》GB/T31519進行選取?！禠oadsandsiteconditionsforwindturbines》DNV-ST-0437中也針對海上風電場工程的正常湍流模型