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第一篇 设计体系和技术原理与方法3

第一章 海上风电机组基础设计总述3

第一节 海上风电场与发展现状3

第二节 设计等级与分类标准12

第三节 海上风电机组基础设计主要内容18

第四节 海上风电机组基础设计报告编制内容25

第五节 国内海上风电机组基础设计存在的相关问题与讨论35

参考文献39

第二章 海上风电机组基础形式41

第一节 重力式基础42

第二节 单桩基础44

第三节 三脚架基础48

第四节 导管架基础50

第五节 桩基-混凝土承台基础52

第六节 桩基-钢承台基础54

第七节 吸力筒基础55

第八节 悬浮式基础57

参考文献60

第三章 海洋工程环境与我国近海环境特点62

第一节 海风62

第二节 海水69

第三节 潮汐73

第四节 海浪80

第五节 海流90

第六节 海冰94

第七节 泥沙101

参考文献103

第四章 波浪理论105

第一节 微幅线性波（Airy波）105

第二节 有限振幅波（Stokes5阶波）109

第三节 非线性波（流函数理论）114

第四节 破碎波120

第五节 波浪浅水变形123

第六节 波浪在水流作用下的变形126

第七节 波浪理论适用范围129

参考文献132

第五章 风机荷载与环境荷载134

第一节 风电机组荷载134

第二节 海流力142

第三节 小直径柱体波浪力145

第四节 小直径柱体破波力154

第五节 大直径墩柱波浪力157

第六节 冰荷载169

第七节 基础风荷载174

第八节 地震作用179

第九节 检修船舶荷载185

第十节 其他荷载188

参考文献192

第六章 设计工况与荷载效应组合194

第一节 设计环境要素194

第二节 设计工况206

第三节 荷载组合214

第四节 分项系数与组合系数218

参考文献224

第七章 桩基设计与分析225

第一节 桩基设计原则与规定225

第二节 桩基承载力234

第三节 特殊条件下桩基竖向承载力验算247

第四节 桩基沉降250

第五节 水平受荷桩分析263

第六节 斜桩承台282

参考文献285

第八章 基础结构布置与有限元分析287

第一节 结构布置原则与计算规定287

第二节 有限单元法原理与分析步骤293

第三节 杆梁单元298

第四节 厚薄板通用有限单元309

第五节 平面应力单元316

参考文献320

第九章 基础结构极限状态分析与计算322

第一节 极限状态分析322

第二节 基础结构强度与稳定性计算332

第三节 结构特殊节点的计算342

第四节 桩身结构计算349

第五节 承台结构计算359

参考文献364

第十章 风机结构模态分析与计算366

第一节 结构共振与模态分析366

第二节 模态计算分析原理376

第三节 特征值问题的求解方法381

参考文献386

第十一章 结构动力计算与疲劳分析388

第一节 有限元与动力响应计算388

第二节 随机波浪与谱分析400

第三节 随机波浪下线性系统分析405

第四节 基础结构疲劳设计分析412

第五节 风波组合下基础结构疲劳分析430

参考文献434

第十二章 灌浆连接节点设计与计算436

第一节 灌浆连接设计436

第二节 灌浆节点强度计算444

第三节 灌浆节点疲劳分析448

参考文献452

第十三章 基础冲刷与防护454

第一节 基础冲刷机理分析455

第二节 基础冲刷效应计算467

第三节 基础防冲刷措施与分析481

参考文献486

第十四章 结构腐蚀与防腐蚀设计488

第一节 海洋腐蚀环境分析488

第二节 海洋混凝土结构腐蚀与防护机理495

第三节 海洋钢结构腐蚀与防护机理501

第四节 钢筋混凝土结构防腐蚀设计510

第五节 钢结构防腐蚀设计517

参考文献526

第二篇 海上风电机组地基基础设计软件531

第十五章 FDOW软件简介与操作界面531

第一节 FDOW软件简介531

第二节 软件应用的总体说明535

第三节 软件操作界面539

参考文献547

第十六章 风机与地质环境资料输入549

第一节 风电机组资料输入549

第二节 地质资料输入553

第三节 环境资料输入559

第十七章 基础结构三维建模与属性设置565

第一节 通用输入项565

第二节 单桩基础568

第三节 三脚架（多脚架）基础571

第四节 导管架基础574

第五节 高桩承台基础578

第六节 桩基承台基础580

第十八章 参数配置和软件计算583

第一节 计算参数与方法配置583

第二节 计算项目与启动方法589

第十九章 软件后处理与计算结果594

第一节 后处理通用功能594

第二节 承载力与位移结果596

第三节 强度与稳定性验算599

第四节 裂缝与剪切变形604

第五节 模态与疲劳分析结果606

第二十章 基础附属项目设计609

第一节 灌浆连接设计609

第二节 防冲刷设计611

第三节 防腐蚀设计613

第四节 靠船防撞设计616

第五节 工程量统计620

第二十一章 设计成果输出623

第一节 生成设计方案图纸623

第二节 生成设计计算书625

第三篇 海上风电机组基础设计应用实例631

第二十二章 多风机荷载工况共同计算实例631

第一节 风机荷载工况分析631

第二节 多工况共同计算实例632

第二十三章 波浪理论与基础布置对波浪荷载影响的实例分析637

第一节 波浪理论对波浪荷载影响的实例分析637

第二节 基础结构破波力实例对比分析643

第三节 基础布置对波浪荷载影响实例分析646

参考文献648

第二十四章 关于荷载组合模式的实例对比分析649

第一节 工程案例649

第二节 波流荷载叠加模式分析650

第三节 波浪荷载组合模式分析653

第四节 海冰荷载组合模式分析656

第二十五章 桩基承载力计算实例659

第一节 工程地质与桩基设计参数659

第二节 单桩水平承载力661

第三节 单桩竖向承载力663

第四节 单桩抗拔承载力664

第二十六章 基础防撞防护结构设计实例666

第一节 防撞防护结构设计方案666

第二节 防撞防护结构计算参数668

第三节 防撞防护结构计算670

第二十七章 东海某3MW风机三脚架基础设计范例674

第一节 工程概况674

第二节 基础结构设计方案677

第三节 设计参数的软件输入678

第四节 基础结构设计计算685

第五节 辅助项设计与计算695

第六节 方案图纸与计算书700

参考文献703

第二十八章 渤海某5MW风机高桩承台基础设计范例704

第一节 工程概况704

第二节 基础结构设计方案707

第三节 设计参数的软件输入708

第四节 基础结构设计计算715

第五节 辅助项设计与计算725

第六节 方案图纸与计算书731