摘 要： 風(fēng)機(jī)選型是風(fēng)場(chǎng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，需從經(jīng)濟(jì)性和安全性兩個(gè)方面進(jìn)行考慮，其中安全性主要分析風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)在風(fēng)、浪、流等外部環(huán)境荷載作用下的極限承載力和疲勞壽命，而風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)響應(yīng)是以上分析的基礎(chǔ)內(nèi)容.文中以美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（national renewable energy laboratory，NREL）5 MW風(fēng)機(jī)為研究目標(biāo)，建立了單樁式和三腳架式兩種不同類型海上固定式風(fēng)機(jī)模型，選取北太平洋海域海況，將風(fēng)、浪、流與風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全耦合仿真，得到單樁式和三腳架式兩種不同形式的風(fēng)機(jī)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)，對(duì)比分析了風(fēng)機(jī)葉片、塔筒和基礎(chǔ)處的位移和載荷，可見三腳架式風(fēng)機(jī)總體性能優(yōu)于單樁式風(fēng)機(jī)，為北太平洋海域的固定式風(fēng)機(jī)選型提供了技術(shù)依據(jù).

關(guān)鍵詞： 耦合；固定式風(fēng)機(jī)；單樁基礎(chǔ)；三腳架基礎(chǔ)；動(dòng)力響應(yīng)

中圖分類號(hào)：TK83"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)：1673-4807（2024）06-007-07

收稿日期： 2023-06-22"" 修回日期： 2021-04-29

基金項(xiàng)目： 優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目（52222111）

作者簡(jiǎn)介： 王春波（1982—），男，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)楹Ｉ巷L(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu).E-mail：wangchb14@cnooc.com.cn

*通信作者： 張玉（1983—），女，博士，教授，研究方向?yàn)楹Ｑ蠼Y(jié)構(gòu)與裝備設(shè)計(jì)、分析.E-mail：zhangyu@cup.edu.cn

引文格式： 王春波，陳實(shí)，齊博，等.風(fēng)浪流聯(lián)合作用下單樁式風(fēng)機(jī)與三腳架式風(fēng)機(jī)動(dòng)力響應(yīng)對(duì)比研究［J］.江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，38（6）：7-13.DOI：10.20061/j.issn.1673-4807.2024.06.002.

Comparative study on the dynamic response of monopile type windturbines and tripod type wind turbines under the combined effectof wind and wave currents

WANG Chunbo1，CHEN Shi1，QI Bo1，CUI Kun2，GUO Yuhan3，ZHANG" Yu^3*

（1.Clean Energy Branch，CNOOC Energy Technology amp; Services Limited， Tianjin 300459， China）

（2.Offshore Petroleum Engineering Co.Ltd.，Qingdao 266500， China）

（3.College of Safety and Ocean Engineering， China University of Petroleum，Beijing 102249， China）

Abstract：The wind turbine selection is an important part of the wind farm design， which needs to be considered from both economic and safety aspects， among which safety mainly analyzes the ultimate bearing capacity and fatigue life of the wind turbine structure under the action of external environmental loads such as wind， waves and currents， and the structural response of the wind turbine is the basis of the above analysis. In this paper， the 5 MW wind turbine of NREL（national renewable energy laboratory） is used as the research target， and two different types of offshore fixed wind turbine models， monopile type and tripod type， are established， and the sea conditions of the North Pacific Ocean are selected， and the wind， waves and currents are fully coupled with the wind turbine structure for simulation， and the wind turbine motion response of monopile type and tripod type are obtained. The overall performance of the tripod type wind turbine is better than that of the monopile type wind turbine. This study provides a technical basis for the selection of fixed wind turbines.

Key words：coupling，stationary wind turbine，monopile foundation，tripod foundation，dynamic response

海上風(fēng)能具有清潔無公害等特點(diǎn)，并且其來源穩(wěn)定，無需復(fù)雜的探索開采流程，因此海上風(fēng)能具備大規(guī)模開發(fā)利用的前景^［1］.海上風(fēng)機(jī)作為利用海上風(fēng)能的主要設(shè)備，可以按照支撐結(jié)構(gòu)分為固定式風(fēng)機(jī)和浮式風(fēng)機(jī)，固定式基礎(chǔ)主要適用于10～60 m海域，主要基礎(chǔ)類型有單樁式基礎(chǔ)、三腳架式基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)、三樁基礎(chǔ)、扭式導(dǎo)管架基礎(chǔ)等.大于60 m的海域主要是漂浮式風(fēng)機(jī)，包括駁船式風(fēng)機(jī)、半潛式平臺(tái)風(fēng)機(jī)、張力腿式風(fēng)機(jī)等.由于長(zhǎng)時(shí)間在海洋中進(jìn)行工作，需承受風(fēng)、浪、流等諸多隨機(jī)荷載聯(lián)合作用，所以對(duì)承載能力和動(dòng)態(tài)性能要求更高.倘若不綜合考慮各種環(huán)境荷載因素對(duì)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的影響，一旦發(fā)生意外，將導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失^［2］.

單樁式風(fēng)機(jī)適用的水深一般為10～30 m的近海海域中，安裝時(shí)不需要對(duì)海床進(jìn)行整理，但是隨著海流對(duì)海床的沖刷有可能會(huì)使埋地部分過多暴露在海水中，進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)機(jī)整體穩(wěn)定性下降，所以在進(jìn)行打樁安裝時(shí)，目標(biāo)海域的海床位置和基巖層距離不能過遠(yuǎn)，這樣基巖層可以有效抵抗整個(gè)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的傾覆力，可以提供更好的穩(wěn)定性和基礎(chǔ)強(qiáng)度^［3］.三腳架式風(fēng)機(jī)適用的水深一般在20～50 m的海域中，三腳架基礎(chǔ)是由不同直徑和壁厚的圓柱鋼管連接組成，中心鋼管作為主要支撐與斜撐和橫撐以及其余鋼樁共同組成了三腳架式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，當(dāng)上部風(fēng)電機(jī)組受到荷載時(shí)，下部的支撐鋼管會(huì)將載荷分散，增強(qiáng)了總體結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度.三腳架是風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)在安裝時(shí)，基礎(chǔ)的水平度控制需配有浮塢等海上固定平臺(tái)完成，由于其需要在底部三角形三個(gè)角的位置上分別打樁，所以其不適用于海床存在大面積巖石的海域.

在應(yīng)用方面，單樁基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)性能較好，基礎(chǔ)形式簡(jiǎn)單^［4］，水線面積較小并且沒有復(fù)雜的復(fù)合結(jié)構(gòu)，根據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，單樁式基礎(chǔ)在近海風(fēng)機(jī)應(yīng)用中占到75%.而海上風(fēng)速會(huì)隨著離海岸線的距離的增加而不斷增大，所以三腳架基礎(chǔ)所適用的海域風(fēng)速較大，風(fēng)資源較好德國(guó)的Alpha Ventus風(fēng)電場(chǎng)已安裝12臺(tái)5 MW的三腳架海上風(fēng)機(jī)，英國(guó)也于2020年在東安格利亞地區(qū)的海上風(fēng)電場(chǎng)安裝102臺(tái)7 MW三腳導(dǎo)管架式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，我國(guó)在如東潮間帶風(fēng)電場(chǎng)有2.5 MW三腳架海上風(fēng)機(jī)試驗(yàn)機(jī)組^［5］.未來三腳架式風(fēng)機(jī)也很有可能成為近海固定式風(fēng)機(jī)的主流機(jī)型.

單樁式風(fēng)機(jī)和三腳架固定式風(fēng)機(jī)被普遍應(yīng)用在淺海地區(qū)，而對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本較低的單樁式風(fēng)機(jī)與穩(wěn)定性較好的三腳架式風(fēng)機(jī)的動(dòng)態(tài)性能研究也是重中之重.文獻(xiàn)［6］使用LS-DYNA對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組單樁基礎(chǔ)和三腳架基礎(chǔ)遭遇船舶撞擊時(shí)的響應(yīng)做出了研究，結(jié)果顯示在遭遇撞擊時(shí)，三腳架基礎(chǔ)機(jī)艙響應(yīng)值低于單樁基礎(chǔ)約32%，動(dòng)態(tài)響應(yīng)明顯比單樁基礎(chǔ)小，穩(wěn)定性較高.文獻(xiàn)［7］計(jì)算了單樁式風(fēng)機(jī)塔架在風(fēng)浪以及地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)，進(jìn)一步驗(yàn)證了環(huán)境載荷之間是一種相互作用和影響的耦合關(guān)系，在對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不可以忽視環(huán)境載荷之間的耦合影響.文獻(xiàn)［8］采用COMSOL軟件對(duì)臺(tái)風(fēng)工況下的單樁基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)和導(dǎo)管架基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果顯示在臺(tái)風(fēng)天氣中，導(dǎo)管架基礎(chǔ)的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單樁基礎(chǔ).為了比較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)在不同環(huán)境工況下海上風(fēng)機(jī)支撐系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)情況^［9］，在Abaqus中成功建立起了單樁式風(fēng)機(jī)支撐系統(tǒng)預(yù)測(cè)變形的概率模型，對(duì)海上風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行有重大意義.文中基于GH Bladed軟件，以美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（national renewable energy laboratory，NREL） 5 MW風(fēng)機(jī)為研究對(duì)象，建立了海上單樁式風(fēng)機(jī)和三腳架式風(fēng)機(jī)兩種風(fēng)機(jī)模型，選取了北太平洋海域環(huán)境工況作為風(fēng)機(jī)工作海況，對(duì)該海況產(chǎn)生的風(fēng)、浪、流對(duì)風(fēng)機(jī)的作用進(jìn)行了耦合分析，最終對(duì)所得到的風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的結(jié)果以及風(fēng)機(jī)的綜合性能進(jìn)行了對(duì)比.

1 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)模型分析

1.1 風(fēng)機(jī)幾何結(jié)構(gòu)

以NREL 5 MW風(fēng)機(jī)為研究目標(biāo)，風(fēng)機(jī)主要結(jié)構(gòu)如圖1，參數(shù)如表1，基礎(chǔ)類型分別為單樁式和三腳架式，塔筒和基礎(chǔ)分別選用了8 500和7 850 kg·m^-1的鋼材，所選取得單樁基礎(chǔ)的主要參數(shù)如表2，三腳架式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3，葉片主要參數(shù)如表4，三維圖如圖2^［10］.

最終在GH Bladed中建立的單樁式風(fēng)機(jī)和三腳架固定式風(fēng)機(jī)的模型如圖3.

1.2 載荷計(jì)算

對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí)選用的坐標(biāo)系如圖4.

風(fēng)速模型一般分為定常風(fēng)和湍流風(fēng)，所產(chǎn)生的空氣動(dòng)力荷載主要作用在位于海平面以上的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu).定常風(fēng)屬于風(fēng)荷載的長(zhǎng)譜峰周期部分，其周期大大超過了結(jié)構(gòu)自身的自振周期，因此可以將定常風(fēng)視為靜荷載.湍流風(fēng)是典型的隨機(jī)過程，屬于短周期荷載，有可能使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振，其動(dòng)力特性一般不可忽略.選用的湍流風(fēng)譜的Kaimal風(fēng)譜，其譜密度表達(dá)式為^［11］：

Su（ω）=σ2u4L/Vhub（1+6ωL/Vhub）^5/3（1）

式中：Su（ω）為湍流風(fēng)速譜密度；ω為頻率；Vhub為輪轂高度處的平均風(fēng)速； L為湍流尺度參數(shù)；σu為湍流風(fēng)速均方根值.

文中進(jìn)行葉輪的空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算時(shí)，所用的理論為葉素動(dòng)量理論，其控制方程為：

dT1=4πρv21a（1－a）rdr

dM1=4πρv1Ωb（1－a）r3dr

dT2=12ρW2（CLcos φ+CDsin φ）Ncdr

dM2=12ρW2（CLsin φ－CDsin φ）Ncrdr（2）

式中：T為推力；M為扭矩；ρ為空氣密度；r為風(fēng)輪半徑；α為軸向誘導(dǎo)系數(shù)；b為切向誘導(dǎo)系數(shù)；Ω為風(fēng)速度矢量；N為風(fēng)輪葉片數(shù)；CL翼型升力系數(shù)；CD翼型阻力系數(shù)，W為風(fēng)速在葉素處產(chǎn)生軸向速度和切向速度的矢量合；c為弦長(zhǎng).

支撐機(jī)構(gòu)上的風(fēng)荷載主要是氣流流經(jīng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拖曳力，可按下式進(jìn)行計(jì)算^［12］：

Fwind=12CDρDvv（3）

式中：Fwind為支撐結(jié)構(gòu)所受的風(fēng)荷載；CD為氣動(dòng)拖曳力系數(shù)；ρ為空氣密度；D為構(gòu)件直徑；v為風(fēng)速.

在計(jì)算海流力時(shí)可將流體對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的作用視為平面流的沖擊，在風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)上總海流力為^［13］：

Fc=ρD2g∫H0CDv2dz（4）

式中：Fc為總海流力； g為重力加速度；v為海流流速；H為海流沖擊高度；CD為拖曳力系數(shù)；ρ為海水密度；D為結(jié)構(gòu)直徑.

對(duì)于直徑與波長(zhǎng)之比小于0.2的細(xì)長(zhǎng)樁結(jié)構(gòu)的波浪荷載計(jì)算采用工程上典型的Morison方程，作用在單位長(zhǎng)度塔筒上的波浪力表達(dá)式為^［14］：

dF=ρπD24CMvdz+12ρCDDvvdz（5）

式中：F為波浪力；ρ為海水密度；D為結(jié)構(gòu)直徑；CM為慣性力系數(shù)；CD為拖曳力系數(shù)；v為海流流速.

1.3 海況計(jì)算

北太平洋海況由相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)^［15］得到，如表5.針對(duì)北太平洋多發(fā)的4級(jí)海況作為計(jì)算海況，風(fēng)、浪、流的方向均為正x方向，風(fēng)場(chǎng)使用湍流風(fēng)場(chǎng)模型，在GH Bladed中建立風(fēng)速為17～21 m·s^-1的3D湍流風(fēng)場(chǎng)，設(shè)定風(fēng)場(chǎng)的參考高度為輪轂中心處的高度.

2 風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)及對(duì)比分析

在Bladed中完成對(duì)風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的建模和工作海況的設(shè)定后，設(shè)置模擬時(shí)長(zhǎng)為300 s，對(duì)葉片、塔筒、基礎(chǔ)的載荷和位移進(jìn)行了研究，得到了兩種固定式風(fēng)機(jī)在相同海況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)比.

2.1 葉片動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

由GH Bladed軟件分析可得葉根處推力最大，葉根在x方向上所受推力和y方向上的彎矩求解結(jié)果如圖5，表6為葉根處推力和彎矩統(tǒng)計(jì).

由表6可以得到，在相同的海況條件下，單樁式風(fēng)機(jī)葉根處推力和彎矩的最大值比三腳架式風(fēng)機(jī)高30.8%和48.6%，三腳架式風(fēng)機(jī)葉根推力和彎矩的平均值比單樁式風(fēng)機(jī)高32.97%和48.46%，但可以看出單樁式風(fēng)機(jī)葉根推力和彎矩的標(biāo)準(zhǔn)差比三腳架式標(biāo)準(zhǔn)差高49.82%和21.27%，說明單樁式風(fēng)機(jī)葉根處所受推力值和彎矩值浮動(dòng)較大，所以單樁式風(fēng)機(jī)葉片葉根處損傷或折斷的幾率更大.

在風(fēng)機(jī)葉片不同位置的位移響應(yīng)中，葉尖處的位移一般為響應(yīng)最大的位置，因此針對(duì)兩種不同形式的風(fēng)機(jī)葉尖x方向上的位移也進(jìn)行了仿真分析得到結(jié)果如圖6和表7.

在相同海況下，單樁式風(fēng)機(jī)葉尖位移最大值比三腳架式風(fēng)機(jī)高44.32%，單樁式風(fēng)機(jī)葉尖位移平均值及標(biāo)準(zhǔn)差也大于三腳架式基礎(chǔ)，單樁式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)風(fēng)輪受風(fēng)面積大，所承受的風(fēng)荷載也較大，其葉片變形更加劇烈，風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較低.

2.2 塔筒及基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析

風(fēng)機(jī)塔筒越高、葉片越長(zhǎng)，風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所吸收的風(fēng)能就越大，這對(duì)于降低度電成本、推廣風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的意義重大，但風(fēng)機(jī)的大型化使得所受的彎矩載荷變大，在強(qiáng)烈風(fēng)載等其他載荷的作用下，高聳柔性的塔筒會(huì)產(chǎn)生劇烈的搖晃擺動(dòng)，對(duì)這種劇烈位移不加以控制會(huì)降低塔筒疲勞壽命增加風(fēng)機(jī)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)塔筒尤其是位移響應(yīng)最大的塔頂?shù)难芯渴侵陵P(guān)重要的.

如圖7、8分別為塔筒頂部和塔筒中部處水平方向位移時(shí)程曲線，塔筒頂部位移按照懸壁梁結(jié)構(gòu)剛度的校核方法進(jìn)行校核，塔筒頂部的位移與塔筒高度的比值應(yīng)限制在0.25%～1%，單樁基礎(chǔ)和三腳架式基礎(chǔ)塔筒頂端位移極值分別為0.68、0.37 m，懸臂長(zhǎng)度取塔筒在豎直方向上的尺寸 80 m，則塔頂位移極值均位于懸臂長(zhǎng)的0.25%～1%，在要求范圍內(nèi)，故塔筒的塔頂位移值符合要求.

由圖7、8可知，當(dāng)兩種類型的風(fēng)機(jī)處在同一工況下時(shí)，單樁式風(fēng)機(jī)相較于三腳架式風(fēng)機(jī)的塔筒位移響應(yīng)幅值變化較大.由表8、9可得，單樁式風(fēng)機(jī)塔頂和塔中位移最大值比三腳架式風(fēng)機(jī)高83.7%和65%，單樁式風(fēng)機(jī)塔頂和塔中位移平均值是三腳架式風(fēng)機(jī)的3.4倍和3倍，標(biāo)準(zhǔn)差也大于三腳架式風(fēng)機(jī).由此可見，當(dāng)環(huán)境變量相同時(shí)，三腳架式風(fēng)機(jī)塔筒部分的動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)于單樁式風(fēng)機(jī).

由于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)與土體之間存在著相互作用^［16］，所以當(dāng)基礎(chǔ)所受載荷過大時(shí)，容易造成樁基不穩(wěn)的現(xiàn)象，所以文中對(duì)單樁基礎(chǔ)和三腳架基礎(chǔ)底部受力最大的單根豎直支撐樁進(jìn)行了載荷分析，結(jié)果如圖9，表10為不同方向兩種基礎(chǔ)所受載荷最大值的統(tǒng)計(jì)表.

由圖9和表10可知，在水平面內(nèi)單樁式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)所受合力比三腳架式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)高33.07%，其主要是因?yàn)閱螛痘A(chǔ)所受的載荷由單一的中心鋼管承受，所以塔筒和基礎(chǔ)的位移以及載荷響應(yīng)較大，而三腳架式風(fēng)機(jī)底部由多根垂直以及傾斜套管組成三腳架式支撐結(jié)構(gòu)，不僅可以加強(qiáng)基礎(chǔ)周圍結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度還會(huì)分散由中心鋼管承受的上部塔架載荷，可以較好地提升風(fēng)機(jī)整體的動(dòng)態(tài)性能.

3 結(jié)論

運(yùn)用GH Bladed軟件以NERL 5MW風(fēng)機(jī)為目標(biāo)風(fēng)機(jī)，對(duì)單樁式風(fēng)機(jī)以及三腳架式風(fēng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比分析，主要結(jié)論：

（1） 根據(jù)NREL所提供的風(fēng)機(jī)參數(shù)，在GH Bladed中建立了風(fēng)、浪、流與風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)全耦合分析模型，研究了兩種形式的風(fēng)機(jī)在所選海況下的動(dòng)態(tài)響應(yīng).

（2） 單樁式風(fēng)機(jī)葉片葉根處推力和彎矩的最大值比三腳架式風(fēng)機(jī)高30.8%和48.6%，三腳架式風(fēng)機(jī)葉根推力和彎矩的平均值比單樁式風(fēng)機(jī)高32.97%和48.46%，可以得到單樁式風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)差比三腳架式標(biāo)準(zhǔn)差高49.82%和21.27%，說明單樁式風(fēng)機(jī)葉根處推力值和彎矩值浮動(dòng)較大，單樁式風(fēng)機(jī)比三腳架式風(fēng)機(jī)葉尖位移最大值高44.32%，所以單樁式風(fēng)機(jī)葉片葉根處損傷或折斷的幾率更大.單樁式風(fēng)機(jī)塔頂和塔中位移最大值比三腳架式最大值高83.7%和65%，單樁式風(fēng)機(jī)塔頂和塔中位移平均值是三腳架式風(fēng)機(jī)的3.4倍和3倍，在水平面內(nèi)單樁式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)所受合力也比三腳架式高33.07%，所以三腳架式風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果更好，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高于單樁式風(fēng)機(jī).

（3） 從文中研究結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，在所選的北太平洋海況下三腳架基礎(chǔ)從葉片、塔筒、基礎(chǔ)的位移和載荷響應(yīng)都較單樁基礎(chǔ)響應(yīng)更優(yōu)，且單樁式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)對(duì)基巖層距離有一定要求，如果僅從安全性考慮三腳架基礎(chǔ)響應(yīng)值更小，安全性更高.但另外一方面，單樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)海床和水平度要求較低，制造和安裝成本也較低，經(jīng)濟(jì)性更好.

（4） 安全性和經(jīng)濟(jì)性都是風(fēng)機(jī)選型的重要指標(biāo)，目前難以簡(jiǎn)單根據(jù)某種指標(biāo)進(jìn)行選擇，未來研究中可建立以經(jīng)濟(jì)性和安全性兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)的綜合優(yōu)化選擇數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行更進(jìn)一步的風(fēng)機(jī)優(yōu)化選型分析.

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