風(fēng)能是一種潔凈無污染的可再生能源,其在優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)與改善環(huán)境中具有重要的意義,是許多國(guó)家大力推廣的新型能源。同陸上風(fēng)能相對(duì)比,海上風(fēng)能具有低耗能、高產(chǎn)出的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)有7.5億千瓦的風(fēng)能資源,沿海一帶從遼寧到山東,再到江蘇、浙江、福建、廣東、海南,均蘊(yùn)藏著豐富的風(fēng)能資源,但由于海洋環(huán)境條件的復(fù)雜性,開發(fā)利用近海風(fēng)資源的規(guī)模和效益受到很大的制約;而風(fēng)、波浪和海流等作為近海主要環(huán)境荷載對(duì)近海風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行起到?jīng)Q定性作用。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)陸上風(fēng)電基礎(chǔ)的研究較多,但由于海陸環(huán)境差異較大,陸上風(fēng)電基礎(chǔ)的研究方法和成果不能完全適用于海上風(fēng)電基礎(chǔ),因此需要針對(duì)復(fù)雜海洋環(huán)境下的海上風(fēng)機(jī)和基礎(chǔ)進(jìn)行研究分析,得到適用于海上風(fēng)電基礎(chǔ)的研究規(guī)律,從而為海上風(fēng)電基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工提供重要的參考依據(jù)。為此,本文基于大型有限元軟件COMSOL,以江蘇鹽城響水風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目為工程背景,建立了風(fēng)浪流共同作用下海上風(fēng)電基礎(chǔ)動(dòng)力響應(yīng)與承載能力分析的有限元模型,對(duì)風(fēng)浪流作用下的海上風(fēng)電基礎(chǔ)進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)與承載能力分析,具體研究工作如下:1、對(duì)作用在海上風(fēng)機(jī)系統(tǒng)上的風(fēng)浪流荷載進(jìn)行了推導(dǎo)計(jì)算。本文首先采用諧波疊加法結(jié)合風(fēng)荷載計(jì)算公式模... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 海上風(fēng)電基礎(chǔ)動(dòng)力響應(yīng)
        1.2.2 海上風(fēng)電基礎(chǔ)承載特性研究
    1.3 本論文的研究工作
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 海洋環(huán)境荷載計(jì)算
    2.1 風(fēng)荷載
        2.1.1 風(fēng)的基本特征
        2.1.2 風(fēng)荷載的模擬
    2.2 波流荷載
        2.2.1 Morison方程
        2.2.2 線性波流荷載計(jì)算
        2.2.3 二階Stokes波流荷載計(jì)算
    2.3 波浪荷載
    2.4 重力荷載
    2.5 本章小結(jié)
第3章 海上風(fēng)電基礎(chǔ)與海床動(dòng)力響應(yīng)分析
    3.1 動(dòng)力響應(yīng)模型的建立
        3.1.1 工程概況
        3.1.2 控制方程
        3.1.3 邊界條件
        3.1.4 計(jì)算模型
    3.2 模型驗(yàn)證
    3.3 風(fēng)浪流荷載組合
    3.4 動(dòng)力響應(yīng)結(jié)果分析
        3.4.1 風(fēng)機(jī)塔筒頂端和基礎(chǔ)頂端水平位移響應(yīng)分析
        3.4.2 塔筒底部豎向應(yīng)力響應(yīng)分析
        3.4.3 樁身彎矩和樁身剪力響應(yīng)分析
        3.4.4 海床中超孔隙水壓力響應(yīng)分析
        3.4.5 不同荷載參數(shù)對(duì)海床超孔隙水壓力響應(yīng)的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 海上風(fēng)電基礎(chǔ)的承載性能分析
    4.1 加載方式與地基承載力確定標(biāo)準(zhǔn)
    4.2 有限元模型
    4.3 模型驗(yàn)證
    4.4 海上風(fēng)電基礎(chǔ)在單一荷載作用下的承載性能研究
        4.4.1 水平荷載作用下海上風(fēng)電基礎(chǔ)承載特性研究
        4.4.2 豎向荷載作用下海上風(fēng)電基礎(chǔ)承載特性研究
        4.4.3 彎矩荷載作用下海上風(fēng)電基礎(chǔ)承載特性研究
    4.5 海上風(fēng)電基礎(chǔ)在復(fù)雜荷載作用下的承載性能研究
        4.5.1 V-H荷載空間地基破壞模式分析
        4.5.2 V-M荷載空間地基破壞模式分析
        4.5.3 H-M荷載空間地基破壞模式分析
        4.5.4 V-H-M荷載空間地基破壞模式分析
    4.6 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
    總結(jié)
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3083379