《NB-T11084-2023海上风电场工程建（构）筑物荷载规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《NB-T11084-2023海上风电场工程建（构）筑物荷载规范.docx（60页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、ICS27.180P61NB中华人民共和国能源行业标准PNB/T11084-2023海上风电场工程建（构）筑物荷载规范1.oadCodeforBuildingsandStructuresOfOffshoreWindProjects2023-08-06实施2023-02-06发布国家能源局发布中华人民共和国能源行业标准海上风电场工程建（构）筑物荷载规范LoadCodeforBuildingsandStructuresofffshoreWindProjectsNB/T11084-2023主编部门：水电水利规划设计总院批准部门：国家能源局施行日期：2023年08月06日中国水利水电出版社2023北京
2、国家能源局公告2023年第1号根据中华人民共和国标准化法能源标准化管理办法，国家能源局批准高压直流保护测试设备技术规范等168项能源行业标准（附件1）、CodeforDesignofUndergroundSteelBifurcatedPipewithCrescentRibofHydropowerStations）等20项能源行业标准外文版（附件2）、防水材料用沥青1项能源行业标准修改通知单（附件3）,现予以发布。附件：1.行业标准目录2 .行业标准外文版目录3 .行业标准修改通知单国家能源局2023年2月6日附件行业标准目录序号标准编号标准名称代替标准采标号批准日期实施日期34NB/T1108
3、4-2023海上风电场工程建（构）筑物荷载规范2023-02-062023-08-06根据国家能源局关于下达2019年能源领域行业标准制（修）订计划及英文版翻译出版计划的通知（国能科技（2019）58号）的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规范。本规范的主要技术内容是：总则、术语、基本规定、永久荷载、风电机组荷载、风荷载、波流荷载、海冰荷载、船舶荷载、活荷载、温度作用和其他荷载。本规范由国家能源局负责管理，由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理，由能源行业风电标准化技术委员会风电场规划设计分技术委员会负责具体技术内容的解
4、释。执行过程中如有意见或建议，请寄送水电水利规划设计总院（地址：北京市西城区六铺炕北小街2号，邮编：100120）o本规范主编单位：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司水电水利规划设计总院本规范参编单位：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司上海勘测设计研究院有限公司福建永福电力设计股份有限公司本规范主要起草人员：李炜王滨娜彩云查浩罗金平钱权夏露林毅峰何奔黄俊吴杨江浩张杰张万军宋启明陈立沈侃敏候承宇姜娟刘蔚张浩张宝峰黄宣军姜贞强俞华锋陶安沈锦宁斯锋陆南辛赖踊卿王刚本规范主要审查人员：谢宏文赵生校申宽育李昕马兆荣胡中波梁花荣甘毅刘福顺高洋洋冀昊冀卫东谢炜程正飞周凯朱莹郭珍妮李仕胜目次1总则12
5、术语23 基本规定44 永久荷载55 风电机组荷载65.1 一般规定65.2 风况模型65.3 风电机组运行荷载106风荷载127波流荷载131.1 一般规定131.2 波浪谱131.3 规则波理论和破碎波151.4 水动力荷载计算178 海冰荷载208.1 一般规定208.2 受环境驱动力产生的静冰力208.3 受强度限制的静冰力208.4 动冰荷载269 船舶荷载299.1 一般规定299.2 撞击力299.3 系缆力309.4 挤靠力3310 活荷载3511 温度作用3712其他荷载4012.1 海生物4012.2 雪荷载4012.3 起重机荷载4112.4 直升机荷载41附录A海上固定
6、式风电机组设计荷载工况43本规范用词说明47引用标准名录48CONTENTS1 GeneralProvisions12 Terms23 BasicRequirements44 PermanentLoads55 WindTurbineLoad65.1 GeneralRequirements65.2 WindModel65.3 WindTurbineOperationalLoad106 WindLoad127 WaveandCurrentLoad137.1 GeneralRequirements137.2 WaveSpectrum137.3 RegularWaveTheoryandBreaking
7、Waves157.4 CalculationOfHydrodynamicLoads168 SeaIceLoad208.1 GeneralRequirements208.2 EnvironmentalDrivingStaticIceLoad208.3 StrengthControlledStaticIceLoad208.4 DynamicIceLoad259 ShipLoad289.1 GeneralRequiremenis289.2 ShipImpactForce289.3 BollardMooringForce2910 ShipSqueezeForce3211 1.iveLoad3412 T
8、emperatureAction3613 OtherLoads3913.1 MarineGrowth3913.2 SnowLoad3913.3 CraneLoad4013.4 HelicopterLoad40AppendixADesignLoadCasesofFixedOffshoreWindTurbines42ExplanationofWordinginThisCode461.istofQuotedStandards47Addition:ExplanationofProvisions481总则1.0.1为规范海上风电场建（构）筑物荷载计算，符合安全可靠、经济合理、技术先进的要求，制定本规范。
9、1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的海上风电场固定式建（构）筑物结构设计。1.0.3海上风电场建（构）筑物结构设计中涉及的作用应包括直接作用（荷载）和间接作用。1.0.4海上风电场建（构）筑物结构设计中涉及的荷载取值，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2.0.1永久荷载permanentload在结构使用期间，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。2.0.2可变荷载Variableload在结构使用期间，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。2.0.3偶然荷载accidentalload在结构设计使
10、用年限内不一定出现，而一旦出现其量值很大，且持续时间很短的荷载。2.0.4温度作用temperatureaction结构或结构构件中由于温度变化所引起的作用。2.0.5基本气温referenceairtemperature气温的基准值，取50年一遇月平均最高气温和月平均最低气温，根据历年最高温度月内最高气温的平均值和最低温度月内最低气温的平均值经统计确定。2. 0.6轮毂高度hubheight从平均海平面到水平轴风电机组风轮扫掠面中心的高度。3. 0.7环境荷载environmentalload由包括风、波浪、海流、地震、雪、冰、海生物附着和土壤移动等自然现象作用在工程建（构）筑物上的荷载，还
11、包括由于波浪和潮汐引起水位变化而产生的作用在构件上的静水压力和浮力的变化。环境荷载作用的方向是不定的。2. 0.8基本风压referencewindpressure风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面或海面以上IOm高度处IOmin平均的风速观测数据，经概率统计得出设计重现期最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按贝努利公式确定的风压。2.0.9水位waterlevel海面相对于某水平参照面的垂直距离。2.0.10海流seacurrent海水的宏观流动，以流速和流向表征。流向指海水流去的方向，单位为度（）,正北为零，顺时针计量。20.11海浪（波浪）seawave海洋中由风产生的波浪，包
12、括风生浪以及演变而成的涌浪。2.0.12基本雪压referencesnowpressure雪荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上积雪自重的观测数据，经概率统计得到设计重现期最大值确定。3基本规定3.01海上风电场建（构）筑物的荷载可分为永久荷载、可变荷载、地震作用和偶然荷载。3.0.2永久荷载应包括结构自重、土压力、静水压力、预应力等。3.0.3可变荷载应包括风、浪、流等环境荷载，人员、储存材料、设备、气体、液体压力、起重机操作荷载、船舶靠泊、直升机悬停等荷载：此外还应包括温度作用、混凝土收缩、地基沉降等间接作用。3.0.4地震作用应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的有关规定
13、。3.0.5偶然荷载应根据工程的实际情况和建设的特殊要求确定，包括物体掉落、碰撞冲击、爆炸、起火、船舶、直升机等物体意外撞击。3.0.6设计中所采用的环境条件参数宜以国家主管部门提供的实测资料为基础。若采用其他观测资料或统计结果时，应按照有关规定或公认的理论进行验证，资料应具有真实性、可靠性、连续性和代表性。4永久荷载4.0.1自重荷载应包括风电场工程建（构）筑物或建（构）筑物中的固定设备、长期储物的自重，水下部分结构应扣除浮力。4.0.2自重荷载可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。4.0.3固定设备的自重标准值宜采用设备的铭牌重量。无铭牌重量时，可按实际重量计算。4.0.4一
14、般材料和构件的单位自重可取其平均值：对自重变异较大的材料和构件，自重的标准值应根据对结构安全不利或有利，分别取上限值或下限值。4. 0.5土压力应包含永久作用的静止土压力、主动土压力和被动土压力。4.0.6静水压强应根据海上风电场建（构）筑物设计采用的计算水位确定。4. 0.7结构存在预应力作用时，应考虑预应力荷载对其影响。5风电机组荷载4.1 一般规定4.1.1 风电机组荷载宜采用气动弹性耦合动力学模型及控制策略确定。模型及控制策略宜通过样机型式试验进行验证。4.1.2 1.2荷载分析宜使用与安装场址相关的气象资料和海洋环境资料，如不能充分获得场址的实际外部条件，可根据海上风电机组设计安全等
15、级和水动力资料进行荷载分析。4.1.3 荷载分析应考虑穿过风轮扫掠面积的垂直风速梯度、塔影等的影响和局部阵风、湍流、邻近风电机组尾流效应等的影响。5. 2风况模型5. 2.1风况可分为风电机组正常运行期间频繁出现的正常风况和1年或50年一遇的极端风况。5.2.2正常风况可按下列规定执行：1轮毂高度处10min风速平均值的风速分布可按符合瑞利(Rayleigh)分布确定，对于标准风电机组等级可按下列公式计算：PR(Vhub)=1-expl-(Vhub2V3ve)2(5.2.2-l)Vave=O.2Vref(5.2.2-2)式中：P(Vnub)轮毂高度处10min风速平均值的风速分布；Vbuh轮毂
16、高度处10min风速平均值(ms);Vave生平均风速值(ms),Vre10min平均参考风速(ms),对于标准风电机组等级，可根据表5.2.2确定。表5.2.2风电机组等级基本参数风电机组等级IIIIIISVave(ms)108.57.5由设计者确定参数Vref(ms)5042.537.5Vrefr(ms)575757+Iref0.18AIref0.16BIref0.14风电机组等级IIIIIISCIref0.12注：1表中各参数值适用于轮毂高度处；2 Vrtr是受热带气旋影响的Iomin平均参考风速；3 A+表示很高湍流特性等级；4 A表示较高湍流特性等级；5 B表示中等湍流特性等级；6
17、(3示较低湍流特性等级；71ref为轮毂高度处风速15s时湍流强度的70%分位数。2对于标准风电机组等级，正常风廓线(NWP)可按下式塞函数形式分析：V(Z)=VhUb(Z/Zhub)(522-3)式中：V(Z)假定的风廓线，为平均风速随距离海平面高度Z变化的函数，用于确定穿过风轮扫掠面的平均垂直风切变(ms)o距离平均海平面高度(m);zhub轮毂高度(m);塞律指数。3对于正常湍流模型(NTM),给定轮毂高度处风速的湍流标准偏差的代表值。1应由该风速下湍流标准偏差分布的90%分位数确定。对于标准风电机组等级，其值可按下式确定：1=lrer(0.75Vhub+b)(5.2.2-4)式中：1湍
18、流标准偏差值；b经验数值(ms),取5.6ms5.2.3极端风况可按下列规定执行：1极端风速模型(EWM)应是极端稳态风速模型或极端湍流风速模型，并应满足下列规定：1)使用极端稳态风速模型时，机组的最大偏航误差(机舱与风向夹角)绝对值宜小于15,50年一遇和1年一遇的极端稳态风速VeSO和Va作为高度Z的函数，应根据参考风速Vrer来确定，可采用公式(5.2.3T)、(5.2.3-2)计算，并宜符合下列规定：Veso(z)=1.4Vrer(zZhub)0.11(5.2.3-1)Ve1(z)=0.8Ve5o(z)(5.2.3-2)式中：Veso(z)高度Z处50年一遇的极端稳态风速(ms);Ve
19、i(z)高度Z处1年一遇的极端稳态风速(ms)o2)极端湍流风速模型，50年和1年一遇的Iomin平均风速可采用下列公式进行计算：VSO(Z)=Vrer(ZZZhUb).11(523-3)V1(z)=O.8Vso(z)(5.2.3-4)式中：VSo(Z)高度Z处50年一遇的IOmin平均风速(ms);Vl(z)高度Z处1年一遇的IOmin平均风速(ms)o3)纵向湍流标准偏差可按下式计算：2=0.11Vnub(5.2.3-5)式中：。2极端风速湍流标准偏差值。2极端运行阵风(EoG)中，对于标准风电机组等级，轮毅高度处阵风幅值VgUSt可按下列公式计算：(5.23-6)Vgust=Min11.
20、35(匕I-Vhub);3.3(-)l1+1/J(5. 2. 3-7)”，、(V(z)-0.37Vguslsin(3t79(l-s(2rtT)OtT皿)V(z)tTV(5. 2. 3-8),0.7Zz60m%=142z60m式中：Vgus轮毂高度处阵风幅值(s);A1纵向湍流尺度参数(m);D风轮直径(m);V(z,t)Z高度处随时间变化的风速(m/s);t时间(三)T-.周期(s),可取10.5s。3极端湍流模型(ETM)可采用5.2.2中的正常风廓线模型(NWP)和下式给出的湍流纵向分量的标准偏差确定：3=cref(0.072(乎+3)-4)+10)(5.23-9式中：O：湍流纵向分量的标
21、准偏差；c经验参数(m/s),可取2m/s。4极端风向变化(EDe)幅值0e和极端风向变化瞬时值0(t)可按下列公式进行计算，设计应考虑最恶劣瞬时荷载发生的情况。风向瞬时变化结束时，假定风向保持不变，风速应遵从5.2.2中的正常风廓线模型(NWP)oe=4arctan|7-7八、I(5.2.3-10)v(o()/(0tT式中：Oa极端风向变化(EDC)幅值(),限定在180范围内；(t)极端风向变化瞬时值；T1极端风向变化过程持续时间(s),可取6s。5方向变化的极端相干阵风(ECD)可按下列规定确定：1)风速的计算公式为：V(Z)t0Vecd(ZI)=U(z)+0.5Vcg(l-cos(rt
22、T2)0T2式中：ViW(乙t)方向变化的极端相干阵风下的风速(ms);Yc4阵风幅值(ms),可取15ms;T2上升时间(s),可取10s:V(Z)风速(ms),可按5.2.2中正常风廓线模型(NWP)确定。2)假定风速的上升与风向从0直到cg(Cg)的变化是同步进行的，其中Cg可按下式计算：180Fhub4(ms)%Ozhub)=，720八“,)4(mC41/NV(52.3T3),4TnS)PhUbVVrefYub3)同步的风向变化可按下式计算：t 00 t T2r0(t)=05%(l-cos(tT2)、土先6极端风切变(EWS)的计算宜符合下列规定：D瞬时垂直切变可按下式计算:）=gb（
23、七）（者）（2.5+。.2的得产）-8s（2M）0CG（523/5）vhub（n3式中：W幕指数；无量纲参数,可取为6.4;1周期（s）,可取为12s。2)V(yz,t)=3)同时使用。瞬时水平切变可按下式计算：=W尸土凯2.5+0.2的窃。（l-cos（2M）0t%（52.3-16）设计应考虑最恶劣瞬时荷载发生的水平风切变情况，两种极端风切变不宜7其他环境条件、海洋条件、电网条件、海上风电机组场址的外部条件评估等应符合国家现行标准固定式海上风力发电机组设计要求GB31517-2022IEC61400-3-l:2019的有关规定。5. 3风电机组运行荷载5.1.1 海上风电机组设计计算中惯性荷
24、载、空气动力荷载、驱动荷载、地震荷载等其他荷载计算应符合国家现行标准固定式海上风力发电机组设计要求GB31517-2022/IEC61400-3-1:2019的有关规定。5.1.2 荷载工况应由运行状态或运输、安装、维护条件等设计工况与外部条件的组合确定。用于验证海上风电机组结构完整性的设计荷载工况，可按下列组合进行计算：1正常设计状态和相应的正常外部条件或极端外部条件。2故障设计状态和相应的外部条件。3运输、安装和维护设计状态和相应外部条件。5.3.3正常发电工况运行荷载设计状态下，海上风电机组应处于正常运行状态并有电力负载。海上风电机组总体布局应考虑风轮不平衡的影响，设计计算中应考虑风轮制
25、造中所规定的最大质量和气动不平衡的影响。发电工况运行荷载应通过模拟正常湍流风、极端湍流风、极端相干阵风和极端风切变等不同风况以及不同波况、海流共同耦合计算确定。5.3.4正常发电时故障工况的运行荷载设计状态应包括海上风电机组发电期间由于发生故障或失去电网连接所触发的瞬时事件、以及任何对海上风电机组荷载有重要影响的控制系统和保护系统故隙或电气系统的内部故障等事件。正常发电时故障工况荷载应模拟正常湍流、极端湍流、极端相干阵风等风况，同时考虑不同波况和海流及相应故障条件耦合计算确定。5.3.5启机工况荷载设计状态应包括海上风电机组从静止或空转状态到发电状态的瞬间可产生荷载的所有事件。停机工况荷载设计
26、状态应包括海上风电机组从发电状态到静止或空转状态的瞬间产生荷载的所有事件。启、停机期间运行荷载确定应考虑正常风廓线、极端运行阵风、极端风向变化、正常湍流模型风况和波况、海流耦合。待机荷载设计状态应包括海上风电机组处于静止或空转状态可产生荷载的所有事件，需考虑风浪流环境条件耦合计算确定。5.3.6 停机兼有故障工况荷载应包括海上风电机组由电网或海上风电机组自身故障引起的停机中所出现的不正常现象。故障状态的运行荷载应考虑极端风况和极端波况相结合。5.3.7 制造商应说明海上风电机组运输、现场组装、使用、维护和修理所假定的所有风况、海况和设计状态。制造商应在规定工况与设计中所考虑的风况、海况之间留有
27、足够的裕度，满足可接受的安全水平。5.3.8 海上固定式风电机组设计荷载工况宜按附录A确定。6风荷载6.0.1风荷载特征参数应根据实测资料统计分析确定，场区边界条件复杂时还应结合数值模拟计算成果确定。6.0.2作用在海上风电场建(构)筑物的风荷载Fw,可按下列公式计算：Fw=KK2PwoAw(6.0.2-l)Pwo=arv2(6.0.2-2)式中：F风荷载(N);K风荷载形状系数，梁及建筑物侧壁取1.5,圆柱体侧壁取0.5,平台总投影面积取1.0;K,风压高度变化系数，可由表6.0.2-1取值：PWO基本风压(Pa);Aw垂直于风向的轮廓投影面积(m2)：风压增大系数，结构自振周期T等于0.2
28、5S时，B可取L25;结构自振周期T大于等于0.5s时，B可由表6.0.2-2确定；结构自振周期T大于0.25S且小于0.5s时，B值可用内插法确定；W风压系数(Ns2m4),可取0.613Ns2m4;Vr5注距为t的设计风速(ms),可选取平均海平面以上Iom处、时距为3s的最大阵风风速或时距为Imin的最大持续风速。表6.0.2-1风压高度变化系数K2海平面以上高度(m)251015203040K20.640.841.001.101.181.291.37海平面以上高度(m)5060708090100150K21.431.491.541.581.621.641.79注：不在表中高度范围内时风
29、压高度变化系数可用内插法确定。表6.02-2风压增大系数B结构基本自振周期T(三)0.51.01.52.03.55.01.451.551.621.651.701.757波流荷载7. 1一般规定7.1.1 1.1应收集工程所在地的波浪资料、海流资料和测风塔(气象台站)的风资料，并考虑水深和地形等自然条件的影响。7.1.2 应收集风暴潮、台风浪相关资料，并统计分析其特征值，必要时应分析确定风暴潮与台风浪的发生频率及强度。7.1.3 当风电场所在位置或其附近海域有较长期的波浪实测资料时，应进行概率分析，确定不同重现期的波浪要素。7.1.4 当风电场所在位置及其附近海域无较长期的波浪实测资料时，应在该
30、位置或附近海域取得不少于一整年的短期连续测波资料，推算不同重现期的波浪要素。7.1.5 设计波浪标准应包括设计波浪的重现期和波列累积频率。7.1.6 应在工程所在地位置或附近海域进行海流观测，海流分析应根据调和分析方法推算潮流可能最大流速，并考虑风生流的影响。7.1.7 海上风电场建(构)筑物荷载计算中应考虑海生物附着的影响。7.2波浪谱7.2.1反映随机海况的不规则波列，宜通过波浪谱型式进行分析。7.2.2波浪谱形式宜根据地理区域、待模拟海况的恶劣程度和相关的使用条件确定。7.2.3风生海浪中，对于已充分成长、无限风距的海浪及波浪谱疲劳分析时，可采用P-M(PierSon-Moskowitz
31、)波浪谱或文圣常谱；对于不同成长阶段、有限风距的海浪及极限工况分析时，可采用JonSWaP波浪谱或文圣常谱；根据工程海域实际情况，也可采用其他波浪谱形式。7.2.4P-M波浪谱密度可按下列公式计算：S)=”7TcxpT.25(7J)T(7.241)0.0624a之一0.230+0.0336-0.18S(L+yrl式中：Spm(f)P-M波浪谱密度(m2s);2系数；H有效波高(m);Tp谱峰周期(三);f一频率(Hz);峰形参数，可取为1。1.1.5 JonSwaP波浪谱密度可按下列公式计算：exp(,fp,p=X(7.2.53式中：Sys(f)一JonSWaP波浪谱密度(m2s);丫-峰形参
32、数，y=l7,均值为3.3;。一谱宽参数；fp谱峰频率(si).1.1.6 文圣常谱谱密度可按下列方法计算：1对于波高水深比参数H小于等于0.1的深水水域，谱密度可按下列公式计算：当0占1.05/T;时，Sw(f)=0.0687,TSPexpf-95in(1.1T-1),2/5wv7SS(1.522-0.245P+0.00292P2JJ(7.2.6-1)当f1.05Ts时，Sw(f)=0.0824竽(1.522-0.245P+0.00292P2)L(7.2.6-2)1/L35P=95.3r(7.2.6-3)斤=0.626坐(7.2.6-4)a式中：Sw(f)文圣常谱谱密度(in%);T3有效波
33、周期(s);P谱尖度因子，1.54WP6.77;H波高水深比参数；d水深(m)o2对于波高水深比参数H大于0.1且小于等于0.5的有限深度水域，谱密度可按下列公式计算：当OW任1.05/Ts时,SW=0.06E11HTsP(P(5.813-5.137W)eXP(-95(6.77-1.088P+0.013P2)(1.307-1.426H*),1t-1V2/51(7.2.6-5)当a.05s时，SW=0.0687喻.如f禺箫S2借)2D(7.2.6-6)式中：P谱尖度因子，L27WP为流函数的阶数；H_波高；L_波长;Tpp波周期；d水深；g1:重.力加速度。7.3.2 规则波在浅水中发生破碎时，
34、破碎波的极限波高可近似取水深d的78%;并应考虑海底坡度引起破碎波极限波高的增大。7.3.3 破碎波周期T,可通过破碎波的波高限值HOl确定，HOl小于0.78倍水深d时，周(7. 3. 3)期T,可按下式近似计算:c-darctah()0.14v0.78d,2ir式中，T,破碎波周期(s);Hoi波高限值(m);d水深(m)o7.3.4 深水中，当波高大于波长的14%时，破碎波的波高Ho可用下列公式近似计算：Hb=ALO1exp-1.5(l+11(tana)4z3)(7.3.4-1)1.0=7,2(7.342)式中：H0破碎波的波高(m);A系数，A值范围为0.120.18,可采用0.17;
35、1.o深水波波长(m);海底坡度；T0破碎波周期(s)。7.3.5 破碎波波峰在自由水面以上的最大高度nP可按下列公式近似计算：o=d(tana)fi.exp(f2)-l(7.3.5-l)/1吟244-9.24得)+3.18IO-2(73.5-2)2=y-L93管)L05修)+5,5IoT(73.5-3)式中：no破碎波波峰在自由水面以上的最大高度(m);fi系数；f2系数。7.4 水动力荷载计算7.4.1 海上风电场建（构）筑物的水动力载荷可分成拖曳力、惯性力、绕射力、拍击和冲击力、涡激力等荷载，对于未充水的构件，应考虑静水压力荷载。7.4.2 当海上风电场建（构）筑物构件断面尺寸（桩径D或
36、柱体宽度b）相对于波长L较小时（桩径D或柱体宽度b小于等于0.2倍波长L）,波浪荷载可按下列规定采用莫里森（MoriSon）公式计算：1对固定式构件，可按下式计算：F=CdpwDUUCmpwAU（7.4.2-1：式中：F海上建（构）筑物单位长度上的力（N）;C拖曳力系数；Pw水密度（kgm3）;D构件直径（m）;U水质点在垂直于构件方向上的速度（ms）;Cm惯性力系数；A构件截面面积（m2）;U水质点在垂直于构件方向上的加速度（m/s2）。2若结构有明显位移，可按下列公式计算：F=CdpwDUrUr+CmpwAUwpwAUs（7.4.2-2：C4=Cm-1（7.4.2-3）式中：U;水质点在垂
37、直于构件方向上相对结构的速度（ms）;Uw水质点在垂直于构件方向上的加速度（ms2）;U5结构在垂直于构件方向上的加速度（ms2）;C4一一附加质量系数，对于固定式结构的细长型圆柱构件，可按式7.4.2-3计算。7.4.3海上风电场建（构）筑物为大体积结构，且对结构附近行进波的波浪特性有显著影响时，应进行波浪绕射分析。新型结构型式且荷载不能通过上述方式确定时，宜采用模型试验或数值分析确定。7.4.4 海上风电场建（构）筑物受到破碎波的冲击力，可按下式计算：F=；GPWDUj（7.4.4-1）式中：Cs冲击系数。对于圆柱体，CS的实测值一般在37之间。U1冲击时与构件轴垂直的水质点速度分量(ms
38、)o7.4.5 海上风电场建(构)筑物水动力计算，应考虑靠船构件、电缆保护管等附属结构的影响。7.4.6 海上风电场建(构)筑物水动力荷载也可按现行行业标准港口与航道水文规范JTS145的有关规定计算。7.4.7 海上风电场建(构)筑物构件在静水面以下高度为Z处的海流压强可按下式计算：c(z)=)2(z)(747)式中：fc(z)高度为Z处的构件上的海流压强(Pa);Pw水密度(kgm3);U(z)高度为Z处垂直于构件轴线的流速(ms);Z静水面以下的垂直距离(m)。7.4.8 在静水面以下高度为Z处的单位长度构件上的海流荷载可采用下式计算：FC(Z)=Cafc(z)D(z)(7.4.8)式中
39、：Fc(Z)高度为Z处的单位长度构件上的海流荷载(N);C拖曳力系数；D(z)构件在高度为Z处的流速方向的投影宽度(m)o7.4.9 承受海流作用的细长构件，应分析由VOnKarman涡流引起振动的可能性，流体动力交变、涡旋的脱落频率f,可按下列公式计算：Re=-(7.4.9-2)式中：fpl涡旋的脱落频率(Hz);SStrouhal值，可按图7.4.9查取；V垂直于构件轴线的海流速度(ms);D细长构件外径(m);Re雷诺数；U,运动粘性系数(m2s)o0.45/SI/、/层流区亚临界区临界区超临界区IO2IO3IO4IO5IO7Re=VDZvn图7.4.9S值8海冰荷载8.1一般规定8.1
40、.1对位于有冰海域的海上风电场，宜开展工程海域海冰调查，并评估海冰物理力学性质。8.1.2冰荷载宜根据工程场址海冰冰况、潮位、基础结构类型和尺寸，通过理论方法、模型试验、原型观测进行综合分析。8.1.3冰荷载按作用性质分类，可分为静冰荷载和动冰荷载。8. 2受环境驱动力产生的静冰力8.2. 1由风和水流产生的极限冰压力Hl可按下式计算：HTCWPW+gCcPc%+PA(821；式中：H风和水流产生的极限冰压力(Pa);Cw风拖曳系数，可取0.004;Pw空气密度(kg11p);UU水面上方IOm处的自由气流速度(ms);Cc海流拖曳系数，可取0.006;Pc海水密度(kgm3);UC冰下表面I
41、m处的水流速(ms):P浮冰堆积产生的每米的冰压力(Pam);1.冰互相作用的宽度(m)08. 3受强度限制的静冰力8. 3.1作用于孤立桩或柱上的挤压冰力可按下列方法计算：1作用于与水平面交角大于75的直径2.5m及以上的孤立桩或柱上的极限水平挤压冰力可按下列公式计算：FinCR前仔)m(8口n=F055ft1o(8.3.1-2).-0.3h21.0An=hw(8.3.1-3)式中：F极限水平挤压冰力(kN);W结构的投影宽度(m),h单层平整冰厚度(m);h参考厚度(m),可取1m;m经验系数，可取-0.16;n经验系数；CR海冰的强度系数(kPa),在没有其他资料的情况下，对于极地地区可取2800kPa,对于温带地区可取1800kPa;A,名义接触面积(m2)。2作用于与水平面交角大于75的直径2.5m以下的孤立桩或柱上的极限水平挤压冰力可按下式计算：F1=m3Ifeochw(8.3.1-4)Ifc=3.57h0.lw0.5(8.3.1-5)式中：m形状系数，圆形截面取0.9,方形截面冰正向作用取1.0,方形截面冰斜向作用取0.7;I嵌入系数；fi接触系数；对圆形截面
