海上风电多筒导管架基础结构湿拖过程性态控制研究

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近年来,海上风电朝着大容量、低成本、深远海方向发展,多筒导管架基础作为一种新型基础,发展前景广阔。多筒导管架基础采用湿拖运输,将不再需要大型吊装设备和拖航船只,大大降低施工成本简化施工程序,相比传统干拖运输方式具有巨大优势,而其水力特性和拖航性态控制却鲜有研究。本文选取某三筒导管架基础,利用MOSES软件进行精细化建模,分析其气浮浮态,静水稳定性,并对其进行水动力频域响应分析和实际海况时域拖航模拟分析。实际拖航过程中,拖航安全性受到环境条件和拖航方式的影响。采用单因素分析法,对可能影响拖航安全性的各个因素进行定量分析,探究各因素对拖航过程的影响规律,为实际工程的拖航提供技术支撑。主要结论如下:(1)三筒导管架基础结构在不同吃水深度的正浮态均可满足完整稳性校核。拖航中应重点关注基础拖缆力、纵摇角、垂荡加速度和连接拖缆的筒内气压等变化,在不利7级海况下三筒导管架基础结构依然可以稳定拖航。(2)研究了不同波高和周期条件下,基础结构的拖航安全。认为逆浪拖航相比于顺浪拖航更加危险;不规则作用下拖航各参数幅值明显增加,谱峰因子γ的变化影响不大。(3)研究了不同拖航方式对导管架基础结构的浮运影响规律。认为吃水增加结构纵摇运动减小;航速增加明显导致结构前倾增大,吸力筒内气压不稳定,不利于拖航的稳定性;拖缆长度影响拖缆力的幅值。
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