风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈达 等 著

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• 风力发电
• 海上风电
• 基础工程
• 结构工程
• 海洋工程
• 可再生能源
• 工程技术
• 风电机组
• 设计规范
• 施工技术

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517015628

版次：1

商品编码：11536050

包装：平装

丛书名： 风力发电工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2014-01-01

用纸：胶版纸

页数：108

字数：184000

正文语种：中文

内容简介

　　《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》是《风力发电工程技术丛书》之一，主要讲述了海上风力发电机组基础结构设计及其腐蚀防护等相关问题。全书共分为6章，主要内容包括绪论、海上风电机组基础结构环境荷载、桩承式基础、重力式基础、浮式基础以及海上风电机组基础防腐蚀等。《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》深入浅出地介绍了海上风电机组基础设计的技术要点，内容系统、概念清晰、具有较强的针对性和实用性。
　　《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》可作为高等院校相关专业的通用教材，也可供从事海上风电工程领域，尤其是海上风电机组基础建设的工程技术人员参考。

作者简介

陈达，男，1978年1月出生，福建福清人，副教授。1999年毕业于河海大学港口及航道工程专业、2006年获法国里尔科技大学土木工程博士学位，2006年至今在河海大学港口海岸与近海工程学院任教。现任港口海岸与近海工程学院副院长，兼任教育部高等学校水利类专业教学指导委员会港口航道与海岸工程专业建设指导组秘书、江苏省侨界青年总会第二届理事会常务理事。

主要从事港口海岸及近海工程领域的教学和科研工作，研究方向为近海工程结构及防护。自2006年开始从事海上风电机组基础结构研究，先后主持或参与了相关的“十一五”国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金重点项目、江苏省基础研究计划重点研究专项等。发表学术论文60余篇，其中三大检索论文30余篇，获得授权发明专利10余项。研究成果“复杂荷载作用下近海风电场风机基础的分析理论和设计方法”获得2012年度海洋工程科学技术二等奖。

内页插图

目录

前言

第1章 绪论
1.1 海上风电发展概况
1.1.1 国外海上风电发展概况
1.1.2 国内海上风电发展概况
1.2 海上风电机组基础结构的分类及组成
1.2.1 桩承式基础
1.2.2 重力式基础
1.2.3 浮式基础
参考文献

第2章 海上风电机组基础结构环境荷载
2.1 基础结构的极限状态和设计状况
2.2 海上风电机组基础结构上的作用及组合
2.2.1 作用的分类
2.2.2 作用组合和作用代表值
2.2.3 极限状态设计表达式
2.3 海上风电机组基础结构上的作用确定
2.3.1 风荷载
2.3.2 波浪荷载
2.3.3 水流荷载
2.3.4 冰荷载
2.3.5 船舶荷载
2.3.6 地震作用
参考文献

第3章 桩承式基础
3.1 桩承式基础的结构型式及特点
3.1.1 单桩基础
3.1.2 三角架基础
3.1.3 导管架基础
3.1.4 群桩承台基础
3.2 桩承式基础的一般构造
3.2.1 桩
3.2.2 靠船防撞设施
3.2.3 平台、栏杆及爬梯
3.3 桩承式基础的结构布置
3.3.1 三角架（导管架）基础的结构布置
3.3.2 群桩承台基础的结构布置
3.4 桩承式基础的计算
3.4.1 桩的承载力计算
3.4.2 桩的承载力验算
3.4.3 抗裂与裂缝宽度验算
3.5 桩承式基础的变形控制标准
3.5.1 桩承式基础的竖向沉降和倾斜率控制标准
3.5.2 桩承式基础的沉降计算
3.5.3 桩承式基础的水平变位控制标准
3.6 钢管桩结构设计
3.6.1 钢管桩的材料
3.6.2 钢管桩的壁厚
3.6.3 桩体分段的确定及构造要求
3.6.4 桩体的强度和稳定性
3.6.5 钢管桩与风机塔筒的连接
参考文献

第4章 重力式基础
4.1 重力式基础的结构型式及特点
4.1.1 沉箱基础
4.1.2 大直径圆筒基础
4.1.3 吸力式基础
4.2 重力式基础的一般构造
4.2.1 基床
4.2.2 墙身和胸墙
4.3 重力式基础的基本计算
4.3.1 设计状况和计算内容
4.3.2 地基承载力计算
4.3.3 基础稳定性验算
4.3.4 地基沉降计算
4.4 沉箱基础
4.4.1 沉箱基础的结构型式
4.4.2 沉箱基础的构造
4.4.3 沉箱基础的计算
4.5 大直径圆筒基础
4.5.1 大直径圆筒基础的结构型式
4.5.2 大直径圆筒基础的构造
4.5.3 大直径圆筒基础的计算
4.6 吸力式基础
4.6.1 吸力式基础的结构型式
4.6.2 吸力式基础的构造
4.6.3 吸力式基础的计算
参考文献

第5章 浮式基础
5.1 浮式基础的结构型式及特点
5.1.1 Spar式基础
5.1.2 张力腿式基础
5.1.3 半潜式基础
5.1.4 新型浮式基础
5.2 浮式基础的一般构造及设计要点
5.2.1 悬链线锚泊
5.2.2 锚系计算
5.2.3 浮式基础的设计
参考文献

第6章 海上风电机组基础防腐蚀
6.1 海上风电机组基础的腐蚀分区及特点
6.1.1 海水的性质
6.1.2 腐蚀特点及机理
6.1.3 腐蚀分区
6.2 海上风电机组基础的腐蚀类型及影响因素
6.2.1 钢结构的腐蚀类型及影响因素
6.2.2 混凝土结构的腐蚀类型及影响因素
6.3 海上风电机组基础的防腐蚀措施及要求
6.3.1 钢结构的防腐蚀措施及要求
6.3.2 混凝土结构的防腐蚀措施及要求
参考文献

前言/序言

《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》 内容概述 本书全面深入地探讨了海上风电机组基础结构的设计、施工、运维以及未来发展趋势，旨在为海上风电领域的工程师、技术人员、研究学者以及相关从业者提供一本权威、实用的参考手册。海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式，其发展日益受到世界各国的重视。而风电机组基础作为海上风电场的核心组成部分，其稳定性和可靠性直接关系到整个风电场的发电效率和生命周期。本书正是聚焦于这一关键领域，力求厘清复杂的技术细节，剖析前沿的工程实践，并展望未来的创新方向。 核心章节解析 第一部分：海上风电机组基础工程概述与发展 本部分首先回顾了海上风电工程的发展历程，阐述了其在全球能源转型中的重要地位。接着，系统介绍了海上风电机组基础的分类，包括单桩基础、导管架基础、重力式基础、负压吸力基础以及最新的浮式基础等。每种基础类型都从其基本原理、适用条件、结构特点、优缺点等方面进行了详细介绍，为读者构建一个清晰的分类框架。同时，本部分还将探讨不同海域环境（如水深、海床地质、波浪、水流、冰冻等）对基础选型的影响，并分析了当前海上风电基础技术面临的主要挑战与机遇。 第二部分：基础结构的设计理论与方法 本部分深入剖析了海上风电机组基础结构的设计核心。将详细介绍地基处理技术，包括地基勘察、地质分析、土动力学原理在海上地基设计中的应用。在结构设计方面，将重点阐述基础结构的受力分析，包括风、浪、流、冰、地震以及设备载荷的组合计算。我们将详细讲解结构强度、刚度、稳定性的设计原则，并引入先进的有限元分析（FEA）等数值模拟方法在基础结构设计中的应用案例。此外，对于不同类型的基础，将分别阐述其结构设计中的关键细节，例如单桩的锚固设计、导管架的节点设计、重力式基础的配重与稳定性设计等。还将涉及材料选择，特别是海洋环境中耐腐蚀材料的应用与性能要求。 第三部分：海上风电机组基础的施工技术与挑战 本部分聚焦于海上风电机组基础的实际施工过程。将详细介绍各种基础类型的施工工艺，如单桩的打桩技术（包括锤击、液压振动等）、导管架的安装、重力式基础的建造与就位等。施工过程中的关键技术难题，如深水施工、复杂地质条件下的施工、恶劣天气下的施工窗口管理等，都将进行深入探讨。还将详细介绍海洋工程施工中的关键设备，如大型起重船、打桩船、铺管船等，以及它们在基础安装中的作用。此外，本部分还将关注施工过程中的安全管理、质量控制以及环境保护措施。 第四部分：基础结构的监测、运维与寿命管理 本部分着重于基础结构的长期健康与性能保障。将详细介绍海上风电机组基础的结构健康监测（SHM）技术，包括传感器选择、数据采集、信号处理以及故障诊断方法。我们将探讨腐蚀、疲劳、冲刷等海洋环境中常见的结构损伤机制，并介绍相应的监测与评估技术。在运维方面，将详细阐述基础结构的定期检查、维护保养策略，以及针对不同损坏情况的维修技术。同时，还将深入探讨基础结构的寿命预测与延寿技术，以最大化风电场的经济效益并确保其可持续性。 第五部分：前沿技术与未来展望 本部分将引领读者关注海上风电机组基础领域的最新研究和发展趋势。包括： 浮式基础技术：详细介绍各类浮式基础（如半潜式、张力腿式、单点式等）的设计原理、优势、挑战及在深远海开发中的应用前景。 数字化与智能化设计：探讨 BIM（建筑信息模型）、数字化孪生技术在基础设计、施工和运维中的应用，以及人工智能在故障预测和优化决策中的潜力。 新型材料与制造技术：介绍用于基础结构的新型高强度、耐腐蚀材料，以及3D打印等先进制造技术在复杂构件制造中的应用。 一体化设计与多功能基础：展望基础结构与海洋牧场、人工鱼礁等其他海洋功能集成设计的可能性。 环境友好型基础设计：探讨如何通过基础设计减少对海洋生态环境的影响，例如采用对海洋生物友好的材料和结构形式。 目标读者 本书适合于从事海上风电项目的设计师、工程师、施工管理人员、运维技术人员、项目经理，以及对海上风电基础技术感兴趣的高校教师、研究生和科研人员。同时，对于海上风电产业链上的设备供应商、投资方、政策制定者，本书也将提供有价值的参考信息。 本书特色 系统性与全面性：覆盖海上风电机组基础工程的各个关键环节，理论与实践相结合。 权威性与前沿性：汇聚了行业内资深专家和学者的最新研究成果和工程经验。 实用性与可操作性：提供详细的设计方法、施工工艺和运维策略，具有很强的指导意义。 图文并茂：包含大量的图表、工程实例和技术流程图，便于读者理解和应用。 通过阅读本书，读者将能够系统地掌握海上风电机组基础结构的设计、施工、运维等方面的知识和技能，为推动海上风电事业的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我对海洋工程以及与之相关的能源技术始终抱有极大的兴趣，特别是海上风电作为清洁能源的重要发展方向，其技术细节一直是我的关注焦点。而支撑这些巨型风机在复杂海洋环境中稳定运行的基石——基础结构，更是工程设计的精髓所在。当我阅读《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》这本书时，我仿佛进入了一个精心构建的工程世界。书中对各种海上风电机组基础类型的详尽介绍，从历史演变到最新发展，都进行了深入的探讨。我尤其喜欢书中对不同基础结构（如单桩、导管架、重力式、吸力筒、浮式平台等）在设计理念、结构力学、施工工艺、风险控制以及经济性等方面的全面分析。例如，书中关于单桩基础的安装技术、导管架基础的连接节点设计、重力式基础的稳定性分析，以及浮式基础的锚固系统设计，都给出了非常详尽的讲解。它不仅提供了理论知识，更包含了丰富的工程实践经验和案例。通过阅读，我能够清晰地理解各种基础结构所面临的挑战，以及工程师们如何运用智慧和技术去克服这些挑战。这本书为我揭示了海上风电工程背后那严谨、精密的科学逻辑，也让我对这些矗立于海洋中的钢铁巨兽有了更深刻的敬畏之情。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身打造的！作为一个在风电领域摸爬滚打多年的工程师，我一直深切关注海上风电的发展，尤其是那些矗立在波涛汹涌大海中的庞然大物——海上风电机组。它们那令人惊叹的结构设计，如何抵御巨浪、狂风和盐雾的侵蚀，一直是我心中最大的谜团，也是最渴望深入了解的知识点。以往阅读的资料，虽然也有涉及，但总感觉隔靴搔痒，不够系统，不够深入。当我看到《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》这个书名时，内心激动不已。我迫不及待地翻开，仿佛打开了一个全新的世界。书中对不同类型海上风电机组基础结构（如单桩、导管架、重力式、浮式等）的详细介绍，每一个细节都触及了我工作的痛点和研究的重点。它不仅仅是罗列技术名词，而是深入浅出地剖析了每种基础结构的设计原理、受力分析、施工工艺，以及在不同海域环境下的适用性。特别是关于材料选择、防腐蚀措施、疲劳寿命计算等方面，书中提供的理论依据和工程实践案例，让我受益匪浅。我终于可以清晰地理解，为什么在某个特定工况下，需要选择某种特定形式的基础；也能够更准确地评估不同设计方案的优劣。这本书真正实现了将抽象的工程理论与具体的实践紧密结合，为我提供了一个宝贵的学习平台，也为我后续的工作提供了强大的理论支撑和实践指导。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在风电行业工作多年的技术人员，我深知基础结构对于海上风电机组的稳定性和经济性有着举足轻重的影响。以往接触的资料多侧重于风电机组本身的性能，而对于其“立足之本”——基础结构，往往是点到为止，缺乏系统性的深入讲解。《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》的出现，恰好填补了这一空白，对我而言，这无疑是一份珍贵的技术宝藏。书中对不同类型海上风电机组基础结构（例如，单桩、导管架、重力式、吸力筒以及新兴的浮式基础等）的介绍，既有宏观的概述，也有微观的细节。它深入剖析了每种基础结构的设计理念、关键受力分析、施工技术要点，以及在不同海洋环境下的适用性评估。我特别赞赏书中对于材料选择、防腐蚀处理、抗疲劳设计等关键环节的详细论述，这些都是影响基础结构寿命和可靠性的核心要素。例如，关于如何应对海水的侵蚀和盐雾的腐蚀，书中提供的解决方案和技术案例，极具借鉴意义。此外，书中对于不同基础类型的经济性分析和环境影响评估，也让我能够更全面地权衡各种方案的优劣。这本书不仅仅是知识的堆砌，更是多年工程实践经验的提炼和升华，为我提供了解决实际工程问题的思路和方法。

评分☆☆☆☆☆

作为一名结构工程师，我一直在关注工程技术的前沿发展，尤其是那些能够应对严苛环境的大型工程项目。海上风电无疑是近年来最引人注目的领域之一，而风电机组的基础结构，更是整个工程的核心与挑战所在。当我的目光落到《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》时，我预感它将是我近期最重要的参考资料。这本书并没有让我失望，反而远远超出了我的预期。它以极其专业和严谨的视角，深入剖析了海上风电机组基础的各个方面。从基础的选型依据、地质勘察的要求，到各种基础（如单桩、导管架、吸力筒、浮式平台等）的设计理论、结构力学分析、施工过程中的关键技术和风险控制，都进行了详尽的论述。书中对于材料性能、疲劳评估、动力响应分析以及环境荷载（风、浪、流、冰）的计算方法，都给出了非常清晰的解释和实用的计算公式。我尤其欣赏书中关于不同基础类型在极端海洋环境下的表现和耐久性设计的研究。这对于我们这些需要进行结构安全性和可靠性评估的工程师来说，是极其宝贵的财富。我可以通过书中提供的方法论，更准确地评估潜在的设计风险，并提出更优化的解决方案。这本书不仅是一本技术手册，更是一部结构设计领域的智慧结晶，为我提供了坚实的理论基础和丰富的工程经验借鉴。

评分☆☆☆☆☆

我对海洋工程项目，尤其是涉及可持续能源开发的复杂系统，一直有着强烈的求知欲。海上风电作为当前能源革命的重要组成部分，其关键技术细节，特别是风电机组的基础结构，是工程可行性和经济效益的决定性因素。当我翻开《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》这本书时，我被其内容的深度和广度所震撼。书中对各种海上风电机组基础类型的详尽阐述，从基础的设计理念、结构力学分析、材料选择，到施工工艺、风险管理，都进行了深入细致的探讨。我尤其赞赏书中关于海洋环境荷载（风、浪、流、冰等）对基础结构影响的分析，以及相应的计算方法和设计准则。这对于理解海上风电机组在恶劣海洋环境中保持稳定运行的挑战至关重要。书中还对不同基础类型的经济性、环境适应性以及全生命周期的维护策略进行了比较分析，为决策者提供了宝贵的参考。我从书中获得的知识，不仅是对理论的深化理解，更是对工程实践中各种复杂问题的解决方案的洞察。这本书无疑是海上风电工程领域的一部重要参考著作，它为我提供了理解和解决复杂工程问题的有力工具。

评分☆☆☆☆☆

我对工程技术，特别是涉及可再生能源的最新发展，一直保持着高度的关注。海上风电作为当前能源转型中的重要组成部分，其技术进步的速度令人惊叹。而支撑起这些庞大风机在海浪中稳固运行的“根基”——基础结构，更是让我产生了浓厚的兴趣。这次有机会接触到《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》这本书，对我来说是一次极大的学习机会。书中对海上风电机组基础结构类型的分类和介绍，非常全面且系统。从最常见的单桩基础，到技术更复杂的导管架、吸力筒，再到正在快速发展的浮式基础，书中都进行了详尽的阐述。我特别喜欢书中对每种基础结构在不同海域条件下的适用性分析，以及其在设计、制造、安装和维护等方面的优缺点对比。它不仅仅是技术性的介绍，更是对工程实践经验的提炼和总结。例如，书中关于如何选择合适的基础类型以适应不同水深、地质条件和环境载荷的论述，让我对海上风电场的选址和前期规划有了更深的理解。此外，书中关于基础结构的防腐蚀、抗疲劳设计等关键技术也进行了深入探讨，这对于保障海上风电机组的长期稳定运行至关重要。我从这本书中获得的知识，不仅拓宽了我的视野，更让我对海上风电工程的复杂性和精密性有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对工程技术，尤其是新能源领域，充满热情和好奇心的爱好者。海上风电，这个将绿色能源的触角延伸至广阔海洋的壮举，一直是我关注的焦点。而支撑起这一切的，正是那些默默无闻却至关重要的基础结构。《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》这本书，仿佛是一本为我打开新世界的大门，让我得以近距离地了解这些“海上巨人”的“脚”。书中对各种海上风电机组基础结构的介绍，深入浅出，生动形象。我尤其喜欢书中对不同基础类型（例如，单桩、导管架、重力式、吸力筒，以及那些正在快速发展的浮式基础）的设计理念、结构特点、施工工艺以及它们各自的优劣势的详细讲解。例如，书中关于单桩基础如何“扎根”海底，导管架基础如何像“三脚架”一样稳定，重力式基础如何依靠自身重量来支撑，以及浮式基础如何“漂浮”在海面上，这些描述都让我印象深刻。书中穿插的丰富图示和模型，让我能够直观地理解复杂的工程概念。这本书不仅满足了我对海上风电基础结构的好奇心，更让我对工程师们的智慧和创造力肃然起敬，也让我对新能源技术的未来发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注能源技术发展趋势的研究者，我一直对海上风电所展现出的巨大潜力深感着迷。而构成这一宏伟景观的基石——海上风电机组的基础结构，更是汇聚了众多工程领域的智慧与创新。此次阅读《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》，让我得以窥见其设计的精妙与技术的深邃。书中对不同类型基础结构的介绍，不仅涵盖了从单桩、导管架到重力式、吸力筒等传统方案，更对新兴的浮式基础技术进行了前瞻性的探讨。我特别欣赏书中对每种基础结构在不同水深、地质条件、海况以及环境荷载下的性能表现进行了详尽的分析，并提供了相应的计算方法和设计优化策略。例如，书中关于如何评估和应对海底地质条件的复杂性，以及如何设计能够抵御极端波浪和洋流冲击的结构，都给予了我极大的启发。此外，书中对材料的选取、防腐蚀技术、抗疲劳设计以及施工过程中的关键技术和风险控制的论述，更是将理论与实践紧密结合，展现了工程人员的严谨与创新。这本书为我深入理解海上风电工程的挑战与机遇，提供了宝贵的视角和丰富的知识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚入职海上风电领域不久的工程师，我一直在寻找一本能够系统梳理海上风电机组基础结构知识的入门级读物，但又希望它能够包含足够深入的工程实践细节。《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》这本书，恰好满足了我的这一需求。书中对各种海上风电机组基础类型的介绍，由浅入深，逻辑清晰。从最基础的单桩、导管架，到更复杂的重力式、吸力筒，再到前沿的浮式基础，书中都进行了详细的讲解。我特别喜欢书中对于每种基础结构的设计原理、选型依据、施工流程以及常见问题的分析。例如，在学习单桩基础时，书中详细介绍了打桩工艺、桩位偏差控制、以及海床地质条件对桩基设计的影响，这些都是我在实际工作中经常会遇到的问题。书中还穿插了大量的图例和计算示例，这对于我这样需要快速掌握知识的学习者来说，极大地提高了学习效率。我能够通过书中的内容，快速建立起对不同基础结构的认知框架，并理解它们在实际工程中的应用。这本书为我打下了坚实的基础，也让我对未来在海上风电工程领域的工作充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新能源技术充满好奇的学习者，尤其对海上风电这一前沿领域情有独钟。虽然我的专业背景并非直接与风电工程相关，但我一直渴望能够系统地学习这方面的知识，特别是关于海上风电机组那庞大复杂的“脚”——基础结构。当我偶然发现这本《风力发电工程技术丛书：海上风电机组基础结构》时，我感到无比的兴奋。这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往海上风电技术殿堂的大门。书中对各种海上风电机组基础类型的讲解，从最基础的原理到最前沿的技术应用，都进行了详尽的阐述。我特别喜欢其中对于各种基础结构在不同海洋环境下的适应性和优劣势的分析，这让我能够清晰地认识到，为什么在不同的海域，会选择不同的基础形式。书中不仅有理论的讲解，还穿插了大量的图示和案例分析，这对于我这样的初学者来说，极大地降低了理解的门槛。我能够通过图文并茂的方式，直观地理解复杂的工程概念。例如，书中关于单桩基础的施工流程、导管架基础的连接方式、重力式基础的稳定性分析，都让我印象深刻。我仿佛能够身临其境，感受到工程师们在设计和建造这些巨大结构时所付出的心血和智慧。这本书不仅满足了我对海上风电基础结构的好奇心，更点燃了我深入学习和探索新能源技术的热情。

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