[發(fā)明專利]一種桁架組合式鋼混筒型風電基礎

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• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112854292A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 練繼建;翁珮瑤;郭耀華;江琦;王海軍;楊旭
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02D27/52
• 分類號: E02D27/52;E02D27/42
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 徐金生

本發(fā)明公開了一種桁架組合式鋼混筒型風電基礎，包括鋼包混凝土筒裙；鋼包混凝土筒裙的上方，澆筑設置有鋼筋混凝土梁系結構；鋼筋混凝土梁系結構的頂部中心位置，固定連接垂直分布的鋼包混凝土直立過渡段；鋼包混凝土直立過渡段的頂部與鋼制直立過渡段的底部相連；鋼包混凝土直立過渡段和鋼制直立過渡段為中空的圓柱形結構，內(nèi)置桁架結構；鋼包混凝土直立過渡段的頂端開口；鋼制直立過渡段的上下兩端分別開口；鋼包混凝土筒裙、鋼包混凝土直立過渡段、鋼制直立過渡段和桁架的中心點，位于同一中心軸線上。本發(fā)明公開的桁架組合式鋼混筒型風電基礎，能夠滿足在深水區(qū)進行大兆瓦風力發(fā)電機的安裝要求，具有較高的抗彎剛度以及良好的抗傾覆能力。

技術領域

本發(fā)明涉及海上風電基礎結構技術領域，特別是涉及一種桁架組合式鋼混筒型風電基礎。

背景技術

風能是取之不盡、用之不竭的可再生清潔能源。與傳統(tǒng)化石燃料相比，風能使用清潔，成本較低，具有開發(fā)范圍廣、安全、能源永不耗竭等優(yōu)勢。相比于陸上風電，海上風電具有風速大、湍流度低、不占耕地等優(yōu)勢。

現(xiàn)代的風力發(fā)電機組，主要包括風電基礎和設置在風電基礎上部的塔筒及頂部的風力發(fā)電機，而保證風力發(fā)電機組安全和正常運行的關鍵在于：支撐風力發(fā)電機的風電基礎。風電基礎，通常包括塔筒以下用于支撐塔筒及風力發(fā)電機的基礎結構；

目前，我國的海上風電基礎，多采用樁基礎或復合樁基礎，設計簡單，安裝工藝成熟，但是，受橫向荷載(風、浪、流)的水平形變較大。

隨著國家對海上風電的大力支持，我國海上風電發(fā)展駛入快車道。目前，近海區(qū)風能資源開發(fā)已趨于飽和。為實現(xiàn)更高的產(chǎn)出，未來海上風電必將向深水、大容量發(fā)展。在深水區(qū)(例如水深超過40m)進行大兆瓦(例如裝機容量大于8MW)風力發(fā)電機的安裝條件時，要求海上風電基礎具有較大的承載力，且對結構的荷載傳遞方式提出更高要求。

但是，對于傳統(tǒng)的海上風電基礎，其無法滿足在深水區(qū)(例如水深超過40m)進行大兆瓦(例如裝機容量大于8MW)風力發(fā)電機的安裝要求，在深水區(qū)(例如水深超過40m)和大兆瓦(例如裝機容量大于8MW)風力發(fā)電機的安裝條件下，存在抗彎剛度不夠、抗傾覆能力不足等問題。

因此，目前迫切需要開發(fā)出一種技術方案，可以解決以上問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的技術缺陷，提供桁架組合式鋼混筒型風電基礎。

為此，本發(fā)明提供了一種桁架組合式鋼混筒型風電基礎，其包括水平放置的鋼包混凝土筒裙；

其中，鋼包混凝土筒裙的上方，澆筑設置有鋼筋混凝土梁系結構；

鋼筋混凝土梁系結構的頂部中心位置，固定連接有垂直分布的鋼包混凝土直立過渡段；

鋼包混凝土直立過渡段的頂部，與鋼制直立過渡段的底部相連接；

其中，鋼包混凝土直立過渡段和鋼制直立過渡段為中空的圓柱形結構；

鋼包混凝土直立過渡段的頂端開口；

鋼制直立過渡段的上下兩端分別開口；

鋼包混凝土直立過渡段的頂部和鋼制直立過渡段的底部相連通；

鋼包混凝土筒裙、鋼包混凝土直立過渡段和鋼制直立過渡段的中心點，位于同一中心軸線上。

優(yōu)選地，鋼包混凝土筒裙，包括內(nèi)部中空的、正六棱柱形狀的鋼包混凝土筒裙主體；

該鋼包混凝土筒裙主體，是由混凝土澆筑制成的混凝土主體；

該鋼包混凝土筒裙主體的內(nèi)外兩側表面，均包裹有鋼殼；

位于該鋼包混凝土筒裙主體頂部的鋼殼，與一層水平分布的支撐鋼板相焊接。