2024海上风电场工程风电机组基础设计规范

海上风电场工程风电机组基础设计规范2024目 次总 则 1术 语 2基本规定 3设计要求 3设计安全标准 3设计原则 4材 料 5结构用钢材 5钢 筋 5混凝土 6灌浆材料 6荷载与荷载组合 7荷载 7荷载效应组合 7荷载作用分项系数与组合系数 10一体化设计荷载组合 13总体分析 14一般规定 14静力分析 14动力分析 14疲劳分析 15钢结构 17一般规定 17构件的强度和稳定性校核 17管节点设计 31构造要求 36混凝土结构 37一般规定 37承载能力极限状态计算 37正常使用极限状态计算 43疲劳验算 44构造要求 44桩式基础 46一般规定 46桩式基础承载力与变形 47桩体结构设计 55吸力式基础 57一般规定 57承载力及变形计算 57沉贯分析 58结构设计 61重力式基础 63一般规定 63地基承载力、变形及稳定性计算 63浮运稳定性验算 67重力式基础结构设计 68漂浮式基础 69一般规定 69稳性校核 69运动响应分析 72结构设计 72系泊系统设计 72舾装设计 74新型基础 75连接设计 76一般规定 76法兰连接设计 76锚栓笼连接设计 78基础环连接设计 81灌浆连接设计 82抗冰设计 85一般规定 85海冰作用分析 85结构抗冰设计 85附属结构设计 87一般规定 87靠泊设计 87平台及爬梯设计 88电缆管设计 89套笼设计 89冲刷防护设计 90一般规定 90基础局部冲刷分析 90基础冲刷防护措施 90防腐蚀设计 92监测设计 93附录A 一体化计算工况 94附录B 疲劳计算公式 100附录C 管状构件的有效长度系数和弯矩的折减系数 102附录D T-Z与Q-Z曲线法 107附录E P-Y曲线法 109附录F 修正P-Y曲线法 113附录G 灌浆连接的校核方法 115本规范用词说明 130引用标准名录 131条文说明 133--总则为规范海上风电场工程风电机组基础设计，制定本规范。本规范适用于新建或改建的海上风电场工程风电机组基础设计。海上风电机组基础设计应遵循安全可靠、施工方便、经济合理的原则。标准的规定。术语单桩基础 monopilefoundation采用单根桩支撑风电机组结构体系的基础。高桩承台基础 pilecapfoundation在海床上，支撑风电机组结构体系的基础。jacketfoundation由竖向立柱和横向、斜向联接钢管焊接结成的空间结构，与桩基础共同组成支撑风电机组结构体系的基础。suctionfoundation一种顶端封闭、底端敞开的结构，通过自重以及内外压差插入海床而形成的基础。重力式基础 gravity-basedfoundation由钢筋混凝土或钢质基础结构作为基座，靠结构自重或压载保持稳定并支撑风电机组结构体系的基础。漂浮式基础 floatingfoundation浮于海面、通过系泊系统固定于海床，用于支撑风电机组结构体系的基础。系泊系统 mooringsystem用于连接浮体与海床、约束浮体运动的系统。稳性 stability漂浮式基础在外力作用下偏离其平衡位置而倾斜，当外力消失后，能自行恢复到原来平衡位置的能力。基础浮运稳定性 platformfloatingstability保证基础结构在浮运时不致倾覆的性能。剪力键 shearkey设置在钢套管与钢管桩内壁或外壁，提高灌浆材料在钢管桩与钢套管之间连接能力的构件。海洋环境荷载 marineenvironmentalload由海洋的风、波浪、海流、海冰等在海洋工程设施上引起的作用力。疲劳 fatigue往复荷载作用下结构材料性能衰减的过程。基本规定设计要求域规划、航道等资料。GB/T31517.1（构11084和《漂浮式海上风电机组基础及系泊系统设计导则》NB/T11378的有关规定。NB/T1010125年。限状态、正常使用极限状态，采用分项系数设计表达式进行计算。786设计安全标准风电机组基础结构安全等级应为一级。风电机组基础应按工程场地的基本地震烈度设防。其他固定式基础计入施工误差后，基础顶位置整个运行期内循环累积总倾角不宜超过0.5010，在极端停机工况下不宜超风电机组设备厂家另有规定时，应按风电机组设备厂家的规定执行。周期范围；风电机组设备厂家另有规定时，应按风电机组设备厂家的规定执行。风电机组基础应满足地基基础承载能力、结构强度、稳定性及疲劳设计要求。50基础平台底高程宜按下式确定：THw

2H3 b

（3.2.6）T——风电机组基础平台底高程（m；Hw——极端高水位（m；Hb——极端高水位下的最大波高（m；安全加高（m0.5m1.5m。50年重现期潮位和波流的影响。风电机组基础靠泊设施应满足风电场工程日常运行维护、检修工作停靠的要求。设计原则风电机组基础应满足在海洋环境条件下安全性、耐久性和功能性要求。立面布置应规整，传力途径明确。长期作用下土体强度和地基刚度的变化，并应进行地基与基础的相互作用分析。安装、施工及建成后的环境、运行期维护等因素的影响。风电机组基础设计宜采用标准化结构及构件。4材料结构用钢材工性能、塑性和韧性、厚度方向性能等参数确定。GB/T712GB/T1591GB/T16270和《碳素结构钢》GB/T7005313的有关规定。100℃。钢筋2部分：热轧带肋钢筋》GB/T1499.213014GB/T5223.3的有关规定；钢绞线应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224的有关规定；精轧螺纹钢筋应符合现行国家标准《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065的有关规定。钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构用钢筋的选用，应符合下列规定：HRB400级、HRB500级钢筋。预应力混凝土结构钢筋宜采用钢绞线，可采用钢棒或螺纹钢筋。95%的保证率。热轧钢筋的强度标准值应根据屈服强度确定；预应力钢绞线和热处理钢筋的强度标准值应根据极限抗拉强度确定。国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。混凝土应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164和《混凝土结构设计规范》50010的有关规定。采用高性能混凝土。家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。灌浆材料连接要求所需的抗压、抗拉、抗弯、抗剪、抗扭、抗疲劳等力学性能。灌浆材料应具有良好的抗腐蚀性和耐久性，且对钢材应无锈蚀作用。浆材料应用技术规范》GB/T50448的相关规定，并与钢材间有较好的粘结性。荷载与荷载组合荷载作用于风电机组基础的荷载，按随时间的变化可分为下列四类：土压力、静水压力、预加应力。FxkFykMxkMyk、Mzk，风荷载、波浪荷载、海流荷载、冰荷载、船舶荷载、结构施工检修过程中出现的短期荷载；此外还应包括温度作用、混凝土收缩、地基沉降等间接作用。地震作用。偶然荷载，包括漂浮物非正常撞击、爆炸、火灾等。（构NB/T11084xxxxx505年。荷载效应组合风电机组基础结构设计状态应分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态应进行下列验算：海床地基基础承载能力验算。对桩基础应包括桩基轴向抗压拔、水平承载能力下卧层等特殊地质条件的地基还应进行专门的承载能力验算。结构构件或连接件的强度验算，包括受压、受弯、受拉、受剪、受扭和受冲切等强度计算。不适于继续承载的其它特定状态。结构构件的疲劳验算。正常使用极限状态应进行下列计算和验算：地基基础变形验算，包括水平、竖向变形与倾斜验算、沉降验算。混凝土结构的抗裂或限裂验算。风电机组系统模态验算。影响正常运行或耐久性能的其它特定状态验算。承载能力极限状态应符合下式要求：0SdRd

（5.2.5）0——1.11.0；Sd——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值；Rd——结构构件的抗力设计值。承载能力极限状态下作用效应基本组合的设计值应按下式确定：n n SdGiGikpP0(i1 j2式中：Gi——第i个永久作用荷载的分项系数；Gik——第i个永久作用荷载的标准值；

QjQjk)

（5.2.6）p——1.2；p——结构预应力的标准值；Q1、Qj——分别为第1个和第j个可变作用荷载分项系数；Q1k——主导可变作用的标准值；0——可变作用的组合系数，可取0.7；Qjk——第j个可变荷载作用标准值。承载能力极限状态下作用的偶然组合，组合效应设计值可按下式计算：（5.2.7）式中：Ad——偶然作用的代表值；1j载可根据观测资料和工程经验采用适当的代表值。承载能力极限状态下作用的地震组合，组合效应设计值可按下式计算：n nSdGiGikpPEdEdi1d式中：E——地震荷载的分项系数；dEd——地震荷载标准值。

0j

QjQjk)

（5.2.8）正常使用极限状态作用效应组合，应符合下式规定：SdCd式中：Sd——正常使用极限状态荷载组合的效应设计值；

（5.2.9）Cd——结构构件达到正常运行要求所规定的变形、裂缝宽度、沉降等的限值。正常使用极限状态荷载标准组合的效应设计值应按下式确定：dGikPkjQjk式中：cj——可变作用的组合系数，可取0.7。

（5.2.10）进行风电机组基础结构计算时，所采用荷载效应组合方式应按下列规定执行：按地基承载力确定基础底面积时荷载效应采用基本组合。按承载力确定桩基础桩数及桩身尺寸时荷载效应采用基本组合。基础抗倾覆和抗滑稳定的荷载效应采用基本组合。验算变形、基础裂缝宽度时，荷载效应采用标准组合。地震状况下，结构强度验算、桩基础承载力、重力式基础和吸力式基础抗滑稳定和抗倾覆稳定验算的荷载效应采用地震组合。偶然状况下，结构强度验算、桩基础承载力、重力式基础和吸力式基础抗滑稳定和抗倾覆稳定验算的荷载效应采用偶然组合。风电机组基础设计时荷载组合应按下列规定执行：承载能力极限状态应采用风电机组极端荷载与风、海流、波浪基本组合，风、505050位、设计低水位两种情况。正常使用极限状态应采用风电机组极端荷载与风、海流、波浪标准组合，风、505050位、设计低水位两种情况。承载极限状态下结构疲劳应按平均海平面情况下多年平均风、波浪、海流、海冰等与风电机组疲劳荷载的基本组合进行计算。承载能力极限状态下地震状况应采用多年平均风、流及风电机组正常运行荷载地震组合，多年平均风、流应分别考虑设计高水位、设计低水位两种情况。承载能力极限状态下偶然状况应采用与偶然作用同时出现的可变荷载组合，可考虑设计高水位、设计低水位两种情况。进行荷载组合时，波浪荷载和冰荷载不应同时计入，漂浮物和船舶荷载不应同时计入，地震作用与波浪荷载不应同时计入。荷载作用分项系数与组合系数荷载应取其标准值作为荷载作用的代表值。5.3.2的规定取值。--表5.3.2 荷载作用分项系数与组合系数状态状况组合计算内容荷载分项系数荷载组合系数风电机组荷载分项系数风荷载分项系数海流荷载分项系数偶然荷载分项系数冰荷载分项系数自重荷载分项系数承载能力极限状态极端状况基本组合结构强度，包括应力、截面抗弯、抗剪、抗冲切、冲剪验算1.351.351.351.35--0.90/1.100.70-1.35地基承载力验算1.001.001.001.00-0.90/1.100.70-1.00地基稳定验算1.351.351.351.35-1.000.70-1.35桩基承载力验算压1.351.351.351.35-1.100.70-1.35拔1.351.35-0.900.70-1.35水平1.351.351.351.35-0.90/1.100.70-1.35偶然状况偶然组合11111-11-1续表5.3.2 荷载作用分项系数与组合系数状态状况组合计算内容荷载分项系数荷载组合系数风电机组荷载分项系数风荷载分项系数海流荷载分项系数地震荷载分项系数冰荷载分项系数自重荷载分项系数承载能力极限状态地震状况地震组合结构强度，包括应力、截面抗弯、抗剪、抗冲切验算1.351.35-1.351.35-0.90/1.100.701.35地基承载力验算1.001.001.001.00-0.90/1.100.701.00地基稳定验算1.351.351.351.35-0.90/1.100.701.35桩基承载力验算压1.351.351.351.351.351.100.70拔1.351.351.350.900.70水平1.351.351.351.351.350.90/1.100.70疲劳状况基本组合结构疲劳验算1.001.001.001.00--1.001.001.0正常使用极限状态正常使用极限状况标准组合变形验算1.001.001.001.00--0.90/1.100.70-1.00裂缝宽度验算1.001.001.001.00-0.90/1.100.70注：1.0.90/1.10表示自重荷载对结构安全有利时，自重荷载分项系数取0.90；对结构安全不利时，自重荷载分项系数取1.10。--一体化设计荷载组合响。GB/T18451.1、《固定式海上风力发电机组设计要求》GB/T31517.1、《台风型风力发电机组》GB/T31519的有关规定。工况：AA.0.1规定的设计工况。AA.0.2中的设计工况。AA.0.3中的设计工况。7AA.0.4况。5.3.2的规定进行选取，并应满足下列规定：采用一体化方法进行设计分析时不考虑荷载组合系数。AA.0.1UA1.1。1.11.251.35。总体分析一般规定及运动响应分析。设计应计入结构与周围介质间的相互作用，宜采用三维有限元计算方法进行分析。合，并应考虑基础周边冲淤影响。阵中。护措施进行防冲刷设计，运行期应对冲刷情况进行定期检查和监测。静力分析曲分析。风电机组基础结构静力计算应考虑土体的非线性特性。风电机组基础结构静力计算应考虑环境荷载动力效应的影响。结构刚度矩阵计算应计入下列因素：构件的剪切影响。桩与套管间充填高强水泥基灌浆材料的影响。大直径杆件相交时的偏心度。动力分析动力分析应包括动力特性分析和动力响应分析。风电机组基础结构动力分析计算模型及方法应满足下列要求：固定式海上风电机组基础计算时应建立包含风电机组—塔架—基础—地基的整模型。应计入对结构总体动力特性及响应有重大影响的构件。风电机组机舱和叶片所组成的局部系统及其它附属构件可简化为质点。或能计入非零初始条件的频域分析方法。结构动力分析应符合下列规定：计算总体结构的固有频率和相应模态时，应考虑水位变化、海床冲刷、地质条动力荷载的主频，避免风电机组全寿命周期发生共振。应对结构的刚度、位移、变形以及强度与稳定性进行校核。95%。结构地震响应分析应符合下列规定：100%50%风电机组结构进行分析。1.25倍。疲劳分析风电机组基础结构可采用基于线性累积疲劳损伤假定的S-N曲线疲劳分析方法B的规定。50010和《海上钢结构疲劳强度分析推荐作法》SY/T10049的有关规定。分布，确定拟采用的计算模型。S-N件等因素综合选定。疲劳安全系数应根据计算部位的使用环境及运行期检查和维修条件进行确定。荐方法》SY/T10049的有关规定。入基础结构施工期疲劳损伤。7钢结构一般规定以钢质材料为主的基础支撑结构。导管架、桁架结构设计宜满足下列要求：X型连接方式。导管架结构、桁架结构在冰作用区内不宜设置水平杆件和斜撑。风电机组基础钢结构所用钢质圆管构件，宜符合下列规定：420MPa。120。6mm。形和振动。风电机组基础钢结构应按基于可靠度的荷载分项与抗力系数法进行设计。时，应制定完备的施工工艺，满足质量、安全、环保方面的技术要求。风电机组基础钢结构应便于制作、运输、安装、维护。钢结构设计中应计入制造和安装中设计允许偏差。构件的强度和稳定性校核轴心受拉管状构件的设计应满足下列公式的要求：NSdNt,Rd

（7.2.1-1）Nt,Rd

Afy

（7.2.1-2）MNSd——管状构件的拉力设计值（；t,d——fy——钢材的屈服强度（PA管状构件的截面面积（m²M——材料系数，取1.10。受压、受弯条件下材料系数M可按照下列公式计算：

0.5 0.800.60

s0.5

1.0M s

（7.2.1-1）1.40s1.0c,Sd2 c,Sd2s

fcl

c

h

（7.2.1-2）h

（7.2.1-3）fyfcleffyfclefyfheM2y,Sd z,Sd+M2 M2y,Sd z,Sd+M2c,Sd

A WD4D2t4

（7.2.1-5）W 32 D

（7.2.1-6）s——轴向压力设计值（fl——管状构件的局部屈曲强度fh——临界环向屈曲强度（P；Sd——最大组合压应力P；pSd——静水压力引起的环向应力设计值（P；NSd——管状构件的轴向压力设计值（，压力为正；My,Sd——管状构件的面内弯矩设计值（m；Mz,Sd——管状构件的面外弯矩设计值（mA管状构件的截面面积（m²；W管状构件的弹性截面模量（/m2轴心受压管状构件的设计应满足下列公式的要求：NSdNc,Rd

（7.2.3-1）Nc,Rd

Afc

（7.2.3-2）M1.00.22flfc 0.92fcl＞1.34

（7.2.3-3）fclfEkfclfEklifclE fy

fyfcle

0.170 fy fyfcl1.0470.274f

fy 0.170clef

fcle

（7.2.3-5）fcle

yfcle

1.911tfcle2CeEDt

（7.2.3-6）NSd——管状构件的轴向压力设计值（，压力为正；Nc,Rd——管状构件的轴向抗压设计值（；fc——（P强度中的较小者；M——材料系数，见本规范第7.2.2条；fl——管状构件的局部屈曲强度（P；——管状构件的长细比；fE——平面内或平面外方向欧拉屈曲强度中的较小者（PE钢材的杨氏弹性模量（/m2；kC；l——平面内或平面外方向无支撑长度的较大者i——管状构件的回转半径（mfe——管状构件的弹性局部屈曲强度Ce——0.3；D管状构件的外壁直径（mt——管状构件的壁厚（m受弯管状构件的设计应满足下列公式的要求：MSdMRd

（7.2.4-1）MRd

fmW

（7.2.4-2）MZ fD fWy

y 0.0517Et fDZ fDf 1.13

y

0.0517y0.1034

（7.2.4-3）m

Et

Wy Et fD

fD f0.940.76y

f0.1034y120y

Et

W

Et E Z1D3D2t3 MSd——管状构件的弯矩设计值MRd——管状构件的抗弯设计值（；fm——钢材的抗弯强度（P；M——材料系数，见本规范第7.2.2条；Z管状构件的塑性截面模量（/m2。

（7.2.4-4）fclefy0.17倍时照壳体结构复核其脆性破坏。受剪管状构件的设计应满足下列要求：剪切荷载作用下管状构件的设计应满足下列公式的要求：Afy23MAfy23M

（7.2.6-1）VRd

（7.2.6-2）Sd——管状构件的剪切力设计值Rd——管状构件的抗剪设计值（；M——材料系数，应取1.10。扭转荷载作用下管状构件的设计应满足下列公式的要求：MT,SdMT,Rd

（7.2.6-3）MT,Rd

（7.2.6-4）2Ipfy3DM D42Ipfy3DM Ip 32 D

（7.2.6-5）MTSd——管状构件的扭转弯矩设计值MTRd——管状构件的抗扭设计值（m；Ip——管状构件的极惯性矩（m；M——材料系数，应取1.10。静水压力作用下管状构件的设计应满足下列规定：1 外部受压管状构件的环向屈曲设计应满足下列公式的要求：p,Sdp,Rd

（7.2.7-1）fhp,Rd

（7.2.7-2）M D

（7.2.7-3）p,Sd 2tfyfhe0.55fyf0.7f

fhe

0.4

2.44ff

0.55fh yf

y

y he

（7.2.7-4）ff 2.44fhe he ytfhe2ChEDt

（7.2.7-5）0.44t/D1.6D/t30.44t/D0.21D/t3

0.825D/t1.6D/tCh 4

（7.2.7-6）式中：

0.737/0.579 1.50.825D/t0.81.5L 2DD t L 2DD t——静水压力引起的环向应力设计值（P，压力为正；p,SdpRd——抗静水压力环向应力设计值fh——临界环向屈曲强度（P；P——静水压力设计值（；PSdM——材料系数，见本规范第7.2.2条；fhe——弹性环向屈曲强度（P；Ch——临界环向屈曲系数；——几何参数；L——加强环、隔板或端部连接之间的管状构件长度（m。无静水压力作用时，承受组合载荷的管状构件应符合以下规定：承受轴向拉力和弯矩共同作用的管状构件应满足下列公式的要求：N 1.75

M2 +M2 SdN N t,Rd

MRed,Rd

y,Sd MRdWfm,Red

（7.2.8-1）（7.2.8-2）M13132 T,SdfdT,Sd

MT,SdR2t

（7.2.8-3）（7.2.8-4）fyfd

（7.2.8-5）MMd——管状构件平面内方向的弯矩设计值（m；Mz,sd

——管状构件平面外方向的弯矩设计值（m；NSd——轴向拉力设计值（MRd——管状构件的抗弯设计值（弯强度MRd应替换为MRed,Rd。fRd——扭矩引起的折减抗弯强度设计值（——扭矩引起的剪切应力设计值（P；T,Sdf——屈服强度设计值（P；fdM——材料系数，见本规范第7.2.2条；R——管状构件的半径（m。承受轴向压力和弯矩共同作用的管状构件，应满足下列公式的要求： 2 20.5

N 1 C

CM Sd SdSd

my y,Sd

mz z,Sd

（7.2.8-6）

MRd

NSd

N 1N

eyM2

+M2

Nez

（7.2.8-7） SdNcl,Rd

y,Sd MRd

1.0kl2N 2EA/ y

（7.2.8-8）ey i yklNez2EA/z

（7.2.8-9）Ncl,Rd

izfclA

（7.2.8-10）MNSd——轴向压力设计值（；Cmy,Cmz——管状构件平面内和平面外弯矩的折减系数，当无详细分析时，可根据本规范附录C确定；NyNz——管状构件平面内方和平面外方向的欧拉屈曲强度（P；NRd——轴向局部屈曲抗力设计值（；M——材料系数，见本规范第7.2.2条。k——管状构件的有效长度系数，可根据本规范附录C确定。承受剪力和弯矩共同作用，且剪力方向与弯矩方向在±20构件应满足下列公式的要求：1.41.4M V

0.4 Sd

Rd （7.2.8-11）M VRd Sd Rd20管状构件应满足下列公式的要求：1.41.4M V

0.4 Sd

Rd （7.2.8-12）M VRed,Rd

1.0Sd0.4 Rd（7.2.7-1）合以下规定：弯曲和静水压力共同作用的管状构件应满足下列公式的要求：ac,Sdfth,Rd

2 2fmh,Rd

（7.2.9-1）10.09B210.09B2B2

0.3B

（7.2.9-2）th,Rd

M 10.09B210.09B2B2

0.3B

（7.2.9-3）mh,Rd

M Bp,Sd,Bfh,Rd54fhfy

（7.2.9-4）（7.2.9-5）式中：

Sd——（P压力的影响；fthRd——静水压力存在时的轴向拉伸抗力设计值（；fhRd——静水压力存在时的弯曲抗力设计值（；M——材料系数，见本规范第7.2.2条；B——1；——2。当外部静水压力引起的杆端轴向压应力作为单独荷载考虑时，承受轴向拉力、弯曲和静水压力共同作用的管状构件应满足以下规定：当轴向应力设计值a,Sd大于或等于外部静水压力引起的的杆端轴向压应力q,Sd设计值时，承受轴向拉力、弯曲和静水压力共同作用的管状构件应满足下列公式的要求：a,Sd-q,Sdfth,Rd

2 2fmh,Rd

（7.2.9-6）式中：a,Sd——轴向应力设计值，不包括外部静水压力引起的封顶端轴向压应力（P，拉力为正；qSd——0.5倍pSd；Sd——平面内弯曲应力（P；Sd——平面外弯曲应力（P；当轴向应力设计值a,Sd小于外部静水压力引起的杆端轴向压应力q,Sd受轴向拉力、弯曲和静水压力共同作用的管状构件应满足下列公式的要求：a,Sd-q,Sdfcl,Rd

2 2fmh,Rd

（7.2.9-7）fcl,Rd

fcl

（7.2.9-8）当

0.5fheM

而且f

cle0.5fhe

M时，应满足下列公式的要求： -0.5fhe

2c,Sd

（7.2.9-9） M

p,Sd

1.0fcle-0.5fhe

fheM M

Mc,Sdm,Sdq,Sda,Sd

（7.2.9-10）式中：

m,Sd WM2y,Sd z,Sd+M2SdM2y,Sd z,Sd+M2

（7.2.9-11）M——材料系数，见本规范第7.2.2条。弯曲和静水压力共同作用的管状构件应满足下列公式的要求： 2

20.5 1 C

C a,Sd mymy,Sd

mzmz,Sd

（7.2.9-12）f f

a,Sd a,Sdch,Rd mh,Rd1

1

fEy fEz a,Sdq,Sdfcl,Rd

2 2fmh,Rdkl2

（7.2.9-13）1f

fEy2E/ ifEzfEz2E/ iy21.1221.122q,Sdfcl

（7.2.9-14）（7.2.9-15） cl q,Sd

1.342M

fcl 1121fclq,Sd121fclq,Sd

（7.2.9-16）0.9f cl1.34M2M

2

（7.2.9-17）当

0.5fheM

且fclefhe

1 0.28时，c,Sdm,Sdq,Sda,Sd

（7.2.9-18）式中：

——轴向应力设计值（Pa，压力为正，不包括外部静水压力引起的杆端轴向压力；fhRd——包含静水压力影响的轴向拉压强度设计值（P；M——材料系数，见本规范第7.2.2条。当外部静水压力引起的杆端轴向压应力作为单独荷载考虑时，承受轴向压力、弯曲和静水压力共同作用的管状构件应满足下列规定：1）ac,Sdq,Sd

20.5

1 C

C ac,Sd q,Sd mymy,Sd

mzmz,Sd

（7.2.9-19）f f

ac,Sdq,Sd ac,Sdq,Sdch,Rd mh,Rd1

1

fEy

fEz 2 2ac,Sdfcl,Rd

my,Sd fmh,Rd

（7.2.9-20）式中：Sd——轴向应力设计值（P压力影响；M——材料系数，见本规范第7.2.2条。 0.5

fcle

0.5fhec,Sd

当 M而且

M时，c,Sd m,Sd ac,Sd。2）当ac,Sdq,Sd时，应满足式（7.2.9-20）的要求； 0.5

fcle

0.5fhec,Sd当

M而且

M

M，应满足式（7.2.9-9）的要求，其中：c,Sdm,Sdac,Sd

（7.2.9-21）（满足下列要求：锥形过渡段内任意截面的等效轴向应力设计值应按照下式计算：equ,Sdac,Sdmc,Sd/cos

（7.2.10-1）ac,Sd

NSd（Ds-tcstMSd

（7.2.10-2）mc,Sd 2

（7.2.10-3）（Ds-tccos）tc4式中：qu,Sd——锥形过渡段的等效轴向应力设计值（P；ac,Sd——全局作用力引起的锥形过渡段截面的轴向应力设计值（P；c,Sd——全局作用力引起的锥形过渡段截面的弯曲应力设计值（P；Ds——计算点的外圆锥直径（m；tc——锥形过渡段壁厚（m（等于或大于较小管件的厚度；——圆锥顶角的一半（°；NSd、Md——（m。1c1cc0.5e1图7.2.1 锥形过渡段管锥连接处的局部弯曲应力可按照下式计算： 0.85

Dj

（7.2.10-4）ml,Sd

（at,Sd mt,Sdt式中：lSd——局部弯曲应力设计值（P；Dj——连接处的圆柱直径（m；t管状构件的壁厚（m；；at,Sd——全局作用力引起的管状截面的轴向应力设计值（Pa）；tSd——全局作用力引起的管状截面的弯曲应力设计值（P。由不平衡径向线荷载引起的管锥连接处环向应力可按照下式计算： 0.45

Dj

（7.2.10-5）hc,Sd

（at,Sd mt,Sdt无静水压力作用下的锥形过渡段强度应满足下列规定：对于轴向受压和弯曲共同作用下的局部屈曲，锥形过渡段内各截面均应满足下式规定： fcle

（7.2.11-1）equ,SdM式中：M——材料系数，见本规范第7.2.2条。fe——（Pα30fe按照式（7.2.2-5）计算，其中计算点所在截面等效直径DeDe

Dscos

（7.2.11-2）管锥连接处的强度校核应满足下列规定：当环向应力hc,Sd为拉应力的情况，应同时校核管锥两侧连接处的强度。轴向受拉的连接应满足下式规定：222equ,Sd hc,Sd hc,Sd equ,Sd

且

（7.2.11-3）M轴向受压的连接应满足下式规定：

2222equ,Sd hc,Sd hc,Sd equ,Sd

equ,SdM

（7.2.11-4）equ,Sd

Mat,Sdmt,Sd 管侧ac,Sdmc,Sd 锥侧 cos

（7.2.11-5）管锥连接处锥侧的局部弯曲应力mlt,Sd应满足下式规定：mlt,Sd1.5

fy（1-

2equ,Sd） （7.2.11-6）f2M y式中： ——锥形过渡段的等效轴向应力设计值（P，应按式（7.2.11）分别计equ,Sd算锥侧两端等效轴向应力设计值；M——材料系数，见本规范第7.2.2条。对于环向受压的管锥连接处屈曲校核应满足下列规定：轴向受拉的锥形过渡段应满足下式规定：a2+b2+2ab1.0 （7.2.11-7）a=equ,SdfyMbhc,SdfhjM

（7.2.11-8）（7.2.11-9）式中：——泊松比，取0.3；M——材料系数，见本规范第7.2.2条。轴向受压的锥形过渡段应满足下式规定：equ,Sd

fclj

（7.2.11-10）hc,Sd

Mfhj

（7.2.11-11）Mfj——管侧或锥侧的轴向局部抗压强度（P，可按式（7.2.35）计算；fhj——可由式（7.2.7-4）确定，其中fhe

0.4Et。Dj管锥连接处锥侧的局部弯曲应力mlt,Sd应满足下式规定：mlt,Sd1.5

fy（1-

2equ,Sd） （7.2.11-12）f2M y式中：qu,Sd——（Pa，应按式（7.2.11）分别计算锥侧两端等效轴向应力设计值；M——材料系数，见本规范第7.2.2条。有静水压力作用下的锥形过渡段强度应满足下列规定：锥形过渡段的斜高，直径可按下式计算：DeffD/cosDf——等效管件的直径（m

（7.2.12-1）D——圆锥大端截面的直径（m——圆锥顶角的一半（°。式计算：式中：

hj,Sdhc,Sdh,Sd——外部静水压力产生的环向应力设计值（P

（7.2.12-5）hSd——净环向应力设计值（P7.2.12款规定7.2.113hc,Sd替换为hj,Sd。非管状梁、柱和框架的设计应按照公认的标准进行检查，并应考虑因局部屈曲况下验证抗失稳安全性。管节点设计（TYXKKT各类型管节节点参数宜满足下列要求：0.21.010503090

（7.3.1-1）g0.6(K型节点)D（a）T或Y型节点的几何参数定义（b）X型节点的几何参数定义K型节点的几何参数定义KT型节点的几何参数定图7.3.1 简单节点简单管节点的抗力设计值应按照下式计算：yMfT2yMNRd

sin

QuQf

（7.3.2-1）yfT2DyM QQ

（7.3.2-2）RdM

sin u f 0.3

>0.6Q10.8331.0

0.6

（7.3.2-3） 2.8g3 g10.21

D

0.05DQg

(7.3.2-4)0.13+0.65

g0.05DQf1.0C1

3f3

C21.62f

C

(7.3.2-5)y y 2

tfy,bTfy,c

2

(7.3.2-6)fA2a,Sdf

my,Sd mz,Sd1.62f2

(7.3.2-7) y y NRd——节点的轴向抗力设计值（,YXNRd可通过各节点类型作用加权平均计算。MRd——节点的抗弯设计值（m；fy——弦杆构件在节点处的屈服强度（P；M——材料系数，取1.10。Qu——强度系数，应按照表7.3.1-1取值；表7.3.1-1

Qu值斜撑荷载节点类型轴向拉力轴向压力面内受弯面外受弯K161.12Qmin g4012Qg50.71.22.54.50.22.6Y302.8200.1min2.8361X6.40.622.8120.Q——几何系数；Qg——间隙系数，当Qf——作用系数；

0.05gD

时，可按式(7.3.2-4)线性插值；fy,b

——撑杆或支撑柱的屈服强度（P；fy,c——弦杆或弦杆厚壁段的屈服强度（P；Sd——（P均值；Sd——弦杆面内弯曲应力设计值（P，压力为正，应取撑杆交叉点两侧的弦杆弯矩平均值；Sd——弦杆面外弯曲应力设计值（P，压力为正，应取撑杆交叉点两侧的弦杆弯矩平均值；C1，C2，C3——系数，应按照表7.3.1-2取值，当0.91.0时，C1，C2，C3可通过差值计算。表7.3.1-2

C1，C2，C3取值节点类型C1C2C3轴向平衡受荷的K节点0.20.20.3撑杆轴向受荷的T/Y节点0.300.8撑杆轴向受拉的X节点，且0.9000.4撑杆轴向受拉的X节点，且1.00.200.2撑杆轴向受压的X节点，且0.90.200.5撑杆轴向受压的X节点，且1.0-0.200.2撑杆受弯的节点0.200.4注：应采用节点处的弦杆壁厚计算。XY型管节点的轴向抗力设计值应按照下式计算：N r

2NRd

T）

can,Rd c rLc2.5D

（7.3.3-1）（0.9） （7.3.3-2）r43Lc1.5D

（0.9） （7.3.3-3）式中：Ncan,Rd——考虑弦杆的几何和材料性质根据式（7.3.2-1）计算得到，其中Qf按弦杆厚壁段计算；n——名义弦杆厚度（m；c——弦杆厚壁段厚度（m；Lc——厚壁段的有效总长度（m7.3.2。图7.3.3 弦杆长度Lc算例管节点强度应满足下式规定：N M

2 MSd y,Sd

z,Sd1NRd My,Rd

Mz,Rd

（7.3.4-1）NSd——撑杆的轴力设计值（；NRd——节点轴向承载能力设计值（；MSd——撑杆的平面内弯矩设计值MSd——撑杆的平面外弯矩设计值MRd——节点平面内抗弯承载能力设计值（；MRd——节点平面外抗弯承载能力设计值（。构造要求材料三向受拉。为了提高结构的整体刚度，应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统，防止构件产生过大振动，避免压杆侧向失稳，保证结构安装时的稳定。或容易积水、积灰的死角和凹槽。风电机组基础钢结构节点加强板的设计应经详细计算分析后确定。除应进行应力验算外，还应采用合理的构造措施，防止焊缝脆性破坏。风电机组基础钢结构应正立或水平放置，导管架坐底稳定性不足时应设置防沉板。钢结构在设计和分析中应考虑开孔对结构强度和稳定性的影响。钢结构在设计和分析中应考虑相关制造标准中规定的制造公差。对于超出“简单管节点”几何形状定义的复杂节点，例如，带扣板、隔板，加强环、灌浆或不同平面上主支撑的复杂搭接的节点，应采用有限元方法进行分析。混凝土结构一般规定混凝土承台底高程应根据结构受力特点、施工便利和运行维护等因素综合确定。结构所用的海工混凝土应具有良好的抗腐蚀和抗渗性能。结构设计规范》JTS151执行。响。混凝土承台的结构受力验算宜采用三维弹性、弹塑性有限元分析。坏。应对基础环、锚杆及钢桩与混凝土交界处进行止水设计。承载能力极限状态计算计算且应满足式（8.2.1-3）和式（8.2.1-4）要求：Mfbxh

xf'A'ha'

（8.2.1-1）u 1c

0 2 ys 0 s fbxfAf'A'1c ys ysxbh0x2a'

（8.2.1-2）（8.2.1-3）（8.2.1-4）Mu

——受弯承载力设计值(N.mm)；1——C500.8C800.74，其间应按线性内插法确定；fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2)；b——矩形截面的宽度(mm)；x——等效矩形应力图形的混凝土受压区高度(mm)；h0——截面有效高度(mm)；s A、A'——受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积(mm2)s sa'——受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离(mm)；sfy'——纵向普通钢筋的抗压强度设计值(N/mm2)；fyyf (N/mm2)；yb——相对界限受压区高度；a'——受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离(mm)。受冲切承载力计算应符合下列规定：算应按下列公式计算：Flu0.7hftumh0

（8.2.2-1）0.41

（8.2.2-2）s0.5sh0

（8.2.2-3）2lu——受冲切承载力设计值

4umh——截面高度影响系数，承载总高度h不小于2000mm时取0.9；0——截面有效高度（mm，取两个配筋方向的截面有效高度的平均值；um——（mm），取距离局部荷载或集中反力作用面积周边的一半处的最不利周长；1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；s——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，s不宜大于4；当s小于2时取2；对圆形冲切面，s取2；s——403020。1款要求且承台（8.2.2-4）箍筋或弯起钢筋的板其受冲切承载力可分别按式（8.2.2-5）和式（8.2.2-6）计算：Fl1.05ftumh0lu0.35ft0.1pc,mum00.8fvlu0.35ft0.1pc,mum00.8fbubusin式中：l——（；lu——（ft——（N/m2；——系数，按本节第1款1和2确定；

（8.2.2-4）（8.2.2-5）（8.2.2-6）um——临界截面的周长(mm)，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0的一半处板垂直截面的最不利周长；pc,m——临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值（N/mm2）1.0~3.5N/mm2范围内；fyv——受扭箍筋的抗拉强度设计值；svuA ——45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积(mm2)；svusbuA ——45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积(mm2)；sbu——弯起钢筋与板底面的夹角(°)。在风电机组水平力和弯矩作用下，基础连接件冲切破坏椎体（8.2.2-1）采用T45°选取。桩体（451倍桩径时，桩体对承台冲切计算应考虑偏心荷载作用。32132h04h0图8.2.2-1 基础连接件冲切破坏锥体1—上冲切破坏锥锥体斜截面；2—下冲切破坏锥锥体斜截面；3—基础连接件；4—混凝土承台。F 1 5h02h076（a）立面图55346（b）平面图图8.2.2-2 桩体冲切破坏锥体F—桩体对承台的最大作用力；1—上冲切破坏锥锥体斜截面；2—下冲切破坏椎锥体斜截面；3—计算截面的周长；4—冲切破坏锥锥体的底面线；5—混凝土承台；6—桩体；7—一期二期混凝土分界线。桩端、基础连接件抗冲切验算时应考虑混凝土和抗冲切钢筋的共同作用。局部受压承载力计算应符合下列规定：桩顶、基础连接件底部等需要配置间接钢筋的混凝土结构构件，其局部受压区的截面尺寸应满足下列公式的要求：≤1.35clfcAbAlAbAl

（8.2.3-1）（8.2.3-2）l——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值（1.2倍张拉控制力；c——混凝土强度影响系数，混凝土强度等级不超过C50时取1.0；混凝土强度等级为C80时取0.8；其间按线性内插法确定；t——混凝土局部受压时的强度提高系数；bllnA——混凝土局部受压净面积A——局部受压的计算底面积（mm2；A——混凝土局部受压面积（mm2。blln（对称的原则确定。图8.2.3-1 局部受压的计算底面积Al—混凝土局部受压面积；Ab—局部受压的计算底面积；配置方格网式或螺旋式局部受压区的间接钢筋时（8.2.32力应符合下列规定：AcorA1lu0.9clfcvorfy

（8.2.3-3）当为方格网式配筋（8.2.32（1.5时，其体积配筋率应按下式计算：vvAcors

（8.2.3-4）方格式筋 (b)螺式图8.2.3-2 局部受压区的间接钢筋当为螺旋式配筋（8.2.32（bv4Ass1v

（8.2.4-4）dcors式中：Flu——局部受压承载力(N)；c——混凝土强度影响系数，混凝土强度等级不超过C50时取c1.0，混凝土强度等级为C80时取c0.8；其间按线性内插法确定；——间接钢筋对混凝土约束的折减系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0；当混凝土强度等级为C80时，取0.85，其间按线性内插法确定；v——钢筋的体积；cor——配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数，Ab以Acor代替，但当Acor大于Ab，应取Ab；n——混凝土局部受压净面积（mm2；n1——方格网沿l1方向的钢筋根数；A——方格网沿着l方向单根钢筋的截面面积（mm2；s1 1n2——方格网沿l2方向的钢筋根数；A——方格网沿l方向的单根钢筋的截面面积（mm2；s2 2ss1A——单根螺旋式间接钢筋的截面面积（mm2ss1dor——螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土截面直径（mm；s——方格网式或螺旋式间接钢筋的间距（mm30mm80mm。h44h正常使用极限状态计算0.2mm。计算：W

sss

cd

（8.3.2-1）max 123E

0.301.4

te

te——最大裂缝宽度（mm；

AsAte

（8.3.2-2）1——1.00.951.101.20；2 ——1.41.0；3——考虑重复荷载作用影响的系数，取1.5；正常使用极限状态作用组合取1.0~1.2，对施工期可取1.0；s——钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力（/mm2；ssE——钢筋弹性模量（/mm2；sc——最外排纵向受拉钢筋的保护层厚度（mm，c50mm50mm；d——钢筋直径（mm，当采用不同直径时，取其加权平均的换算直径（mm；te——0.010.010.10.1；A——（m2Ate偏心受拉、偏心受压构件取2asb，as为受拉钢筋重心至受拉区边缘的距离；对矩形截面，b为截面宽度；sA——受拉区纵向钢筋截面面积（mm2，轴心受拉构件取全部纵向钢筋截面面s积；受弯、偏心受拉及大偏心受压构件取受拉区纵向钢筋截面面积或受拉较大一侧的钢筋截面面积。GB50010规定。疲劳验算角形。幅：正截面受压区边缘的混凝土应力和纵向受拉钢筋的应力幅；截面中和轴处混凝土的剪应力和箍筋的应力幅。GB50010的有关规定。构造要求混凝土承台结构保护层设置应符合下列规定：8.5.1-1的规定采用。表8.5.1-1 钢筋混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）构件所在部位大气区浪溅区水位变动区水下区海水环境50655040注：箍筋直径超过6mm时，保护层厚度应按表中规定增加5mm；无箍筋的构件，其保护层厚度可按表中规定值减少5mm。预应力混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应按表8.5.1-2的规定采用。表8.5.1-2 预应力混凝土结构中预应力筋的混凝土保护层最小厚度(mm)构件所在部位大气区浪溅区水位变动区水下区海水环境65806565注：1 用殊艺的构，技论，护层度适减400N/mm210.5.1-12.550mm1.5GB50010搭接接头不应通过焊接方式连接。2倍。措施保证上下层混凝土的可靠粘结。桩式基础一般规定桩式基础可包括单桩基础、导管架基础及高桩承台基础。芯柱嵌岩桩和预制型组合式嵌岩桩等。打入桩难以下沉时，宜采用灌注桩或嵌岩桩。桩式基础设计应计入循环荷载和瞬时荷载对桩周岩土强度及对桩式基础结构响应的影响。桩式基础应进行施工状况下的桩基稳定验算。综合分析确定。对采用钻孔或水冲等严重影响岩土强度、桩与桩周介质粘结度的沉桩方式，桩基础设计时应计入其对桩土相互作用的影响。层作为桩端持力层，并应符合下列规定：21.5倍桩径。6m范围内存在软弱土层时，应进行下卧持力层验算。大直径桩式基础轴向承载力、轴向不均匀变形满足要求时，桩端可不进入持力层。打入桩应进行可打性分析。嵌岩桩的嵌岩深度应满足轴向承载力和水平承载力的要求。桩式基础群桩效应宜采用有限元方法进行评价。对于打入桩群桩基础，桩与桩63倍~6663倍~6倍桩径的摩擦桩应考虑群桩效应对桩基承载能力的影响。9.1.12 沉桩施工完成时，应按照现行行业标准《海上风电场土建工程施工质量检验与评定标准》XXXXX的规定，进行桩身完整性和承载力检测。桩式基础承载力与变形Ⅰ桩轴向承载力与变形桩轴向承载力计算应符合下式要求：NdNd——桩顶轴向荷载效应设计值(kN)；

（9.2.1）Qd——桩轴向极限承载力设计值(kN)，地震工况核算时Qd可提高25%。桩承载力宜根据工程地质勘察成果、工程场区桩基础试验成果综合分析确定。桩轴向极限承载力设计值应按下式计算：QQkd R——桩轴向极限承载力设计值(kN)；

（9.2.3）——桩轴向极限承载力标准值(kN)，当试桩数量在21.31.3时，经分析确定；R——9.2.3的规定取值。表9.2.3 桩轴向承载力抗力系数桩的类型静载试验法R经验参数法R打入桩不考虑整体破坏1.251.25打入桩考虑整体破坏1.30~1.401.40~1.55灌注桩1.50~1.601.55~1.65嵌岩桩抗压1.60~1.70覆盖层cs预制型1.45~1.55灌注型1.55~1.65嵌岩段cR1.70~1.80抗拔1.80~2.00-注：1 地情复取大，之小2 cscR为嵌岩桩单桩轴向受压承载力分项系数。法确定单桩轴向极限承载力。按承载力经验参数法确定桩轴向抗压承载力设计值时，应符合下列规定：桩身实心或桩端封闭的打入桩轴向抗压承载力设计值可按下式计算：Q1UqlqA

（9.2.5-1）d fii RR式中：U——桩身截面外周长(m)；qfi——桩第i层土的极限侧摩阻力标准值(kPa)；li——桩身穿过第i层土的长度(m)；qR——桩极限桩端阻力标准值(kPa)；A——桩端外周面积(m²)。钢管桩和预制混凝土管桩轴向抗压承载力设计值可按下式计算：Q1UqlqA

（9.2.5-2）d fii RR式中：——桩端闭塞效应系数，可按桩基础静荷载试验及地区经验取值；无当地经验时，可按表9.2.5-1的规定取值。表9.2.5-1 桩端闭塞效应系数桩型桩的外径(m)取值说明敞口钢管桩0.80<d1.2020m20d0.50~0.301.20<d1.50入土深度大于25m时取0.35~0.201.50<d2.00入土深度小于25m时取0；入土深度大于或等于25m时取0.25~0—按照同条件的敞口钢管桩酌情增大注：1 层淤时土深应当减。30d5d2m按承载力经验参数法确定灌注桩轴向抗压承载力设计值时，应按下式计算：Q1UqlqA

（9.2.5-3）d sifii pRR式中：

si、p——0.8m时，均1.00.8m9.2.5-2的规定取值。表9.2.5-2 桩侧阻力尺寸效应系数si、端阻力尺寸效应系数p土类型黏性土、粉土砂土、碎石类土si0.8/d/50.8/d/3p0.8/d/40.8/d/3注：1 中d为桩外径(m)；2 按承载力经验参数法确定嵌岩桩轴向抗压承载力设计值时，可按下式计算：Qcd

U1fiqfiliU2sfrkhrpfrkAcS cR

（9.2.5-4）式中：Qcd——桩轴向承载力设计值(kN)；U1、U2——覆盖层桩身周长和嵌岩层桩身周长(m)；fi——桩周第i层土的侧阻力计算系数，当桩径不大于1.0m时，岩面以上10倍桩fi径范围内的覆盖层取倍桩径以上覆盖层取时，岩面以上10m范围内的覆盖层取0.5~0.7，10m以上覆盖层取1.0；qfi——桩周第i层土的单位面积极限侧阻力标准值(kPa)；li——桩身穿过第i层土的长度(m)；cS——覆盖层桩轴向受压承载力抗力系数，可按表9.2.3取值；s、p——分别为嵌岩段侧阻力和端阻力计算系数，与嵌岩深径比hr/d有关，可按表9.2.5-3的规定取值；frk

岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa)，应根据工程勘察报告提供的数据并frk值大于桩身混凝土轴心抗压强度标准值fck时取fck值；遇水软化岩层或frk小于10MPa的岩层，桩的承载力宜按灌注桩计算；h——桩身嵌入基岩的长度(m)，当h＞5D'时取5D'，当岩层表面倾斜时，应以岩r r面最低处计算嵌岩深度；D'为嵌岩段桩径；A——嵌岩段桩端面积(m2)；cR——嵌岩段桩轴向受压承载力抗力系数，可按表9.2.3的规定取值。表9.2.5-3 微风化岩体中嵌岩段侧阻力和端阻力计算系数s、p嵌岩深径比hr/d1.02.03.04.05.0s0.0700.0960.0930.0830.070p0.720.540.360.180.12注：当嵌入中等风化岩时，按表中数值乘以0.7~0.8计算。后注浆灌注桩的桩极限轴向抗压承载力应通过静荷载试验确定。沉桩条件允许时，可采用半敞口式或封闭式桩尖提高钢管桩的轴向承载力。未做静荷载试桩的工程，打入桩和灌注桩的桩抗拔承载力设计值可按下式计算：T1Uql

Gcos

（9.2.7）d ifiiRd——桩抗拔极限承载力设计值（kR ——9.2.3取值；U ——桩身截面周长(m)；Ui——抗拔折减系数。对大直径管桩结构，该参数应根据工程经验或现场试桩试验确定；fiq——桩周第i层土的极限侧阻力标准值(kPa)；fili ——桩身穿过第i层土的长度(m)；G——桩重力（k，水下部分按浮重力计；——桩轴线与垂线夹角（°3计值可按下式计算： U'

qlGcos

U'fhQ 1

fififii

2srkr

（9.2.8）tdts tr式中：Qtd——嵌岩桩桩轴向抗拔承载力设计值(kN)；U1、U2——分别为覆盖层桩身周长(m)和嵌岩层桩身周长(m)；fi'——第i0.7~0.8；fifi——桩周第i层土的侧阻力计算系数，岩面以上10m范围内的覆盖层取0.5~0.7，fi10m以上覆盖层取1.0；fiq——桩周第i层土的单位面积极限侧阻力标准值(kPa)；fiil ——桩身穿过第i层土的长度(m)；iG——桩重力（k，水下部分按浮重力计；——桩轴线与垂线夹角（°ts——桩取1.55~1.65；s'——嵌岩段侧阻力抗拔计算系数，取0.045；sfrk——岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa)，应根据工程勘察成果并结合工程经frkfckfckfrk＜10MPa岩层，桩的承载力宜按灌注桩计算；h——桩身嵌入基岩的长度(m)，当h＞5D'时取5D'，当岩层表面倾斜时，应以r r岩面最低处计算嵌岩深度；D'为嵌岩段桩径；tr——嵌岩段桩轴向抗拔承载力抗力系数，取2.0~2.2。桩端达到或进入基岩的抗拔桩，可采用预应力锚杆嵌岩的方式增加桩的抗拔能3m。桩式基础轴向承载力应按照《海上风电场工程基桩检测技术规程》NB/T11371JTS237进行检测。黏性土中管桩极限承载力标准值可按下列规定执行：对黏性土中的管桩，沿桩长度上任何一点的单位极限侧摩阻力标准值qfi公式计算：qftasu（9.2.11-1）a 1 , 12u （9.2.11-2）a 1 ,124u （9.2.11-3）0a——无量纲系数，约束值不大于1.0；su——p'——相应点的有效上覆土压力（kP。0qRqR9su非黏性土中管桩极限承载力标准值可按下列规定执行：

（9.2.11-4）对非黏性土体中的管桩，其单位极限侧摩阻力标准值qfi按下式计算：qft式中：β—非黏性土无量纲的土侧摩阻力系数，取值详见表9.2.12-1；p'

（9.2.12-1）0——计算点的有效上覆土压力（kP对端部支撑在非黏性土体中的钢管桩，单位桩端极限端阻力标准值qR算：qRp0Nq0桩端处的有效上覆土压力（kPNq——非黏性土无量纲承载力系数，取值详见表9.2.12-1。

（9.2.12-2）表9.2.12-1 非黏性土中侧阻力和端阻力计算系数β、Nq相对密度（%）土体分类侧摩阻力系数极限侧摩阻力（kPa）端阻力系数极限端阻力（MPa）35~65粉砂0.2967123砂土0.378120565~85粉砂0.3781205砂土0.4696401085~100粉砂0.46964010砂土0.561155012承受竖向作用的桩基础桩身内力和变形，可根据工程经验采用t-z曲线法，t-zD的规定。风电机组桩基础的竖向变形计算，应在正常使用极限状态下，按荷载效应标准组合验算基础沉降变形，其计算值不应大于变形允许值。计算地基沉降时，应将沉降计算点水平面影响范围内各桩对应力计算点产生的se终沉降量可按下列公式计算：nzisi1

ziseEsiE

（9.2.15-1）

Qj

(1)I

m（9.2.15-2）mzij

2jlsl

jp,ij j s,ijQjlj

（9.2.15-3）EAe eEAcps式中：——沉降计算经验系数，无当地经验时，可取1.0；n——0.3倍；zi——水平面影响范围内各桩对应力计算点桩端平面下列第i层土1/2生的附加竖向应力之和（MP中心点；Ei——i计算土层的压缩模量（MPi——i计算土层厚度（me——计算桩身压缩（m；m——以沉降计算点为圆心，0.6倍桩长为半径的水平面影响范围内的桩数；Qj——j桩在荷载效应标准组合下，桩顶的附加荷载（klj——j桩桩长（mj——j力之比；Ip,ijIs,ij——ji计算土层1/2厚度处的应力影响系数；e——桩身压缩系数。端承型桩，e1.0。摩擦型桩，当桩基长径比不大于30e2/350e1/2；介于两者之间可线性插值；c——桩身材料的弹性模量（MPA——桩身截面面积（m。znzn应力z应不大于自重应力c0.2zn的附加应力z应不大于自重应力c0.1倍。Ⅱ 桩水平承载力与变形承受水平力作用的桩基础桩身内力和变形，应按下列规定确定：P-y曲线法，P-yE的规定。P-yP-yP-yF。P-y曲线时，应考虑循环荷载作用对土体物理力学参数的影响。单桩基础埋深确定宜满足下列要求之一：桩身位移曲线出现竖向切线。桩长增加对桩身泥面处水平位移基本无影响。桩基水平承载力计算时，应考虑土体抗力系数。采用总应力法分析时，抗力系1.251.15。嵌岩桩在水平力作用下的受力特性宜采用有限元方法进行分析。1.5径。计算嵌岩深度可按下式计算：12.712.7f2d rk d MD''rkh d r frk

(9.2.21-1)r式中：h'——计算嵌岩深度(m)；rd——基岩顶面处桩身剪力设计值（k——0.6；fk——岩石单轴饱和抗压强度标准值（kPfk的取值应根据工程勘察成果并frkfck时，frk取fck；Md——基岩顶面处桩身弯矩设计值（kmD'——嵌岩段桩身直径（m进入基岩的桩，应根据基岩性能按下列规定确定计算方法：frk30MPa时，可按嵌岩桩计算；frk10MPa时，可按灌注桩计算；frk10MPa30MPa构和成分，综合分析其与桩身的相互作用特性，确定计算方法。覆盖层土对嵌岩桩的水平抗力，当覆盖层较薄且强度较低时，不宜计入覆盖层土的作用；当覆盖层较厚或有一定厚度且强度较高时，可计入覆盖层土的作用。9.3 桩体结构设计混凝土灌注桩桩体结构设计可按现行行业标准《水运工程混凝土结构设计规范》JTS151、《水运工程桩基设计规范》JTS147-7的有关规定执行。NB/T11002关规定执行。桩时桩体强度、刚度和稳定性、腐蚀、海床土质情况等因素的影响。抗锤击要求的最小壁厚应通过沉桩分析和工程经验确定，并可采取增设桩端坡口等措施。确定桩长时应考虑桩体实际入土深度的变化及海底冲刷的影响。钢管桩的桩尖可做成开口式或半封闭式，视打桩设备性能以及土质情况确定。劳损伤的影响，其损伤之和不应超过结构疲劳损伤限值。吸力式基础一般规定吸力式基础可分为单桶基础和多桶基础。单桶基础宜设置多舱结构。砾石、贝壳沉积物等复杂地质时，应专题评估吸力式基础沉贯的可行性。吸力式基础的桶裙底端不宜设置在未经处理的液化土层中。吸力式基础持力层落在液化土层时，应进行专门研究论证。吸力式基础的地质勘探应符合下列规定：1个静力触探孔。21当地质条件复杂时，宜在每个吸力桶位置增加勘探孔。宜穿透软弱下卧层进入较好持力层一定深度；当勘探孔深度内遇稳定坚实厚层岩土层时，可适当减小勘探孔深。吸力式基础宜结合室内试验、现场试验和已有的监测成果进行设计，并应考虑桶土相互作用、土体特性和土体不均匀性的影响。吸力式基础应结合施工装备条件进行沉贯分析。差、沉降等因素的影响。承载力及变形计算吸力式基础承载力及变形计算应考虑吸力沉贯、冲刷、循环荷载等影响。吸力式基础承载力及变形计算，应根据实际的受荷情况评估桶周土体的排水、不排水或部分排水的情况，确定土体强度设计指标。吸力式基础设计宜采用上部结构-将吸力式基础等效为刚度矩阵进行迭代计算。刚度矩阵计算应与结构设计状况相匹配，并应采用极端状况、正常使用极限状况、疲劳极限状况、地震状况或偶然状况对应的载荷。吸力式基础承载力计算，应考虑土体材料系数。采用总应力法分析时，材料系1.251.15。吸力式基础承载力宜采用有限元分析方法进行计算。多桶基础承载力计算，应考虑群桶效应的影响。吸力式基础的沉降变形计算应包括永久荷载和环境荷载导致的沉降和倾斜。吸力式基础的沉降量、沉降差和蠕变沉降可通过适用于浅基础的常规方法进行计算确定。运行期吸力式基础应加强沉降及倾斜监测。沉贯分析吸力式基础应进行沉贯分析，包括自重入泥深度、贯入阻力及所需负压、极限允许负压等计算内容。有沉贯经验的场区，宜根据已有沉贯结果进行综合分析；无沉贯经验的场区，宜结合现场试沉贯成果进行综合分析。吸力式基础贯入阻力和贯入所需负压应按下列公式计算：RRinsideRoutsideRtip

（10.3.3-1）s(R

V')/

（10.3.3-2）式中：——吸力式基础贯入阻力（kinid（kutd——吸力桶壁外侧阻力tp——吸力端阻力（k——上部结构和吸力式基础扣除浮力后的有效竖向作用力cain（m2s——贯入过程中施加在吸力桶顶板上的负压（kP侧阻力和端阻力应计入所有加劲肋、分舱板及结构变形的影响。吸力式基础贯入阻力计算宜采用静力触探试验成果，当缺乏静力触探试验时，亦可采用土工试验成果，并应考虑土样扰动的影响。采用静力触探试验成果确定吸力式基础贯入阻力时，可按下式计算：RD

kqzdz

hkqzdzq

（10.3.6-1）ho0h

ofc

i0

ifc pc式中：Dio2计算（mi、——吸力桶内径、外径h——吸力桶入泥深度（mkf——与桶侧摩阻力相关的经验系数；kp——与桶端阻力相关的经验系数；qczz处触探试验的锥尖阻力（kPp、沉贯经验系数kf p、确定。

宜根据土质情况、已有沉贯结果和现场试沉贯成果综合分析采用土工试验成果确定吸力式基础贯入阻力时，可按下列规定执行：在黏性土中，吸力式基础的贯入阻力可按下式计算：RoDohsu1iDohsu1DtNc2su2式中：

（10.3.8-1）i、o——桶内、桶外的土体粘着系数（可取黏性土灵敏度的倒数；su1su2（kPt——吸力桶壁厚（m——土体的有效重度（k/m3Nc2——与粘聚力相关的承载力系数；在砂土中，吸力式基础的贯入阻力可按下列公式计算：h RasZ2eZ1hKtan

o hoZ ho as

oh h

i Z2eZ 1i

Ktan

（10.3.8-2）i h i

Zi

as

h

ZeZ 1

Dt

iiqγh iqγDZi i D

（10.3.8-3）4KtaniDm21Zo

o4K

（10.3.8-4）式中：a——桶底的超孔隙水压力与桶顶板下超孔隙水压力之比；在渗透性均匀的土体a0.51aNq——与桶端深度处的上覆压力相关的承载力系数；N——与土体自重相关的承载力系数；Zi、Zm1.5；K——土体竖向应力与横向应力相关系数；——桶土界面摩擦角（°。桶体自重入泥深度应满足初始密封条件要求，可采取增加配重、海床预处理或填土密封等措施。s应满足下式要求： （10.3.10-1）式中：pa——当地标准大气压（kPSF——安全系数，宜取2.0；h——桶顶板以上水深（m，应扣除吸力泵与桶顶板距离。许值，防止结构发生屈曲破坏。沉贯过程中应防止发生土塞失效、管涌等土体破坏，并应符合下列规定：1 对于黏性土，应满足下列公式要求：sPplug.clay

（10.3.12-1）P

hN* 1

（10.3.12-2）plug.cla