FD77型风力发电机组基础设计规范
0 前言
本文件是根据GL标准编制的，主要为基础的设计提供载荷及实际工程条件进行基础施工设计用。 1 基础设计的相关载荷
本文件给出的载荷均为塔筒底部法兰上坐标系原点处的外载荷，坐标系如图1-1所示：
图1-1
1.1 极端载荷
三类风区的FD77型风力发电机组作用在基础上的极端载荷如表1-1所示和表1-2
所示。
Mx My Mxy Mz case
35621696.6Max 6.2c
35214-1604.7Min 6.2i
48240801.2Max 2.1r
41191-924.3Min 1.5bs
48240801.2Max 2.1r
4.6-268.2Min 2.2au
6848.03333.8Max 2.2ay
4613.0-3512.2Min 2.1r
48158768.3Max 2.1r
40959249.0Min 1.5bs
35214-1604.7Max 6.2i
Min 6.2c
48240801.2Max 2.1r
2500.8-832.0Min 1.5ca
6420.0748.7Max 6.2a
2503.567.1Min 8.1c50
Fx Fy Fxy Fz YF
149.3720.1-600.9720.114.1104.4137.0720.2-612.8-21.1720.10.083173.363.3
-596.3609.375.328.975.310.5-58.6-53.137.565.2609.375.3-0.081-23.414.8
-2142.6-2127.8-2704.7-2612.6-2704.7-2151.8-2191.9-2612.1-2702.6-2611.7-2127.8724.0-2704.70.12-2613.5174.9-1958.565.0-2972.9
1.1
1.11.351.351.351.11.11.351.351.351.11.351.351.11.5
表1-1
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319145486.732383633.3135.8-542.1558.9-1947.8-32005665.532012-1458.8-19.2554.0554.3-1934.3-1123.[1**********]593.5533.455.8536.3-2003.5-1731.4-3046330512-684.7-445.121.4445.6-1935.3-1123.[1**********]593.5533.455.8536.3-2003.53.7-1.03.917.2-2.00.532.0-1967.63051.45426.36225.43030.895.0-53.2108.9-1992.7-7045.7-1040912569-2603.0-153.0116.7192.5-1924.1-831.[1**********]569.1533.4-2002.0-32005665.532012-1458.8-19.2554.0554.3-1934.3319145486.732383633.3135.8-542.1558.9-1947.8319145486.732383633.3135.8-542.1558.9-1947.8-255.9-1834.71852.5-616.30.061-0.0600.086-1935.96089.79544.0113211053.9212.1-92.5231.4-1777.9-2677.[1**********]162.2208.656.0216.0-2046.6表1-2
注： YF为载荷因子
1.2 计算基础与地面脱离的载荷
在表1-3所示的载荷作用下，基础不应与地面脱离。
Load 7299.68523.811222-124.0134.3-98.0166.3-1985.9-4838.58108.69442.5-422.5129.389.4157.2-1983.81762.[1**********]79.3379.9-6.2380.0-1991.5162.3-1791017911-478.5-257.96.2258.0-1946.12478179.3379.9-6.2380.0-1991.53.917.2-2.00.532.0-1967.69498.71269.6144.4-5.8144.5-1995.06941.9-1830.8109.09.5109.4-1943.52478179.3379.9-6.2380.0-1991.54369.0-425.149.891.8104.5-1963.010570467.8152.9-101.4183.5-1990.62478179.3379.9-6.2380.0-1991.5277.886.3-0.054-0.0780.095-1967.89378.3-830.1178.3-5.6178.4-1917.714074131.4209.3-7.2209.4-2022.2表1-3
1.3 疲劳载荷
表1-4至表1-9给出了塔架底部的疲劳载荷，幅值与均值的单位分别为kN或kNm，循环次数取以10为底的对数，即lg(N)。表1-10给出了塔架底部疲劳损坏的当量载荷,设20年内载荷循环数次数为1.0E+07。
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Inverse SN slope [-] Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
Fx [kN]
Fy [kN]
Fz [kN]
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
197.111404.503635.85867.5551088.231293.441482.141654.871812.761957.17721.6571694.892884.184128.955340.136477.797528.088489.759367.2910167.5
45.4003105.825178.534254.39328.305397.874462.197521.148574.973624.069
10.748324.946242.2960.476178.192494.8427110.218124.296137.144148.859
5.6161411.093317.093123.099828.853934.238739.214543.782347.963251.78711.045122.543084.360716.252578.089389.8134611.404812.861714.191215.4034
表1-10 疲劳损坏当量载荷
2基础的刚度 2.1 重力型基础
土壤与基础之间的最小刚度不应低于下列值：
Kϕ,dyn=2.5*1010
Nm
rad
该值已经在塔筒设计动态仿真时作为支撑刚度数据使用。 考虑基础的尺寸，土壤的压缩模量 对八角形重力型基础：
Es,dyn=Kϕ,dyn
31(1+υ)⋅(1−υ)⋅⋅ 4r31−υ−2υ2
2
其中：r----基础半径
Es,dyn----动态压缩模量
v-------泊松比 对四边形重力型基础：
Es,dyn=Kϕ,dyn
11(1+υ)⋅(1−υ)⋅3⋅ 22a1−υ−2υ
2
其中：a----边长的一半
Es,dyn----动态压缩模量
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v-------泊松比 2.2 打桩基础
土壤与桩基之间的最小刚度不应低于下列值：
Kϕ,dyn=2.5*1010
Nm
rad
要求值取决于基础浮对桩基应有进一步的水平刚度Kx,y,dyn的要求，
板部分的质量，见下表，其余值可以通过插值计算。
基础浮板部分质量（tKx,y,dyn [MN/m]
上述刚度值是按照在纵向上基础浮板的频率为3.325Hz计算的。这
样，叶片的激振频率与机组的自振频率有足够的避开率。就不需要考虑载荷的振动动态放大现象。
刚度值可以通过调整桩的长度和布置来保证。
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