1. 毕业设计（论文）主要内容：
风能是世界上最为清洁环保的可再生能源之一，自上世纪80年代起，风力发电受到世界各国广泛重视。海上风能资源丰富、空间区域广阔，自1991年丹麦建成了世界上首座海上风电场以来，海上风电场逐渐成为风力发电的开发重点。我国海岸线漫长，具有丰富的近海风能资源，但我国的海上风电场建设尚处于起步阶段，已建成的风电场仅有东海大桥风电场和江苏如东潮间带风电场。风机基础作为固定式风电机组的支撑体系，在海上风电建设中地位十分重要。海上风机基础的建设受到海洋气象条件、水文条件和海底地质环境等因素的影响，涉及多个领域和专业，是海上风电场建设的难点之一。国内外已建成的海上风电场主要采用了以下几种基础形式：单桩基础、重力式基础、三脚架基础、导管架基础、承台式基础。其中，单桩基础结构形式简单，受力明确，在具备打桩和起吊设备能力的前提下，施工速度快，在国内外风电场中所占比例达65%以上。单桩基础结构一般包括两个部分：过渡连接段和桩基础，过渡连接段顶部与风机塔筒相连，底部与桩基础相连接，桩基础将过渡连接段传递的风机荷载以及自身受到的波浪荷载、水流荷载以及靠泊力和撞击力等传递到地基土中。单桩基础多采用大直径钢管桩，沉桩后在桩顶固定过渡连接段，然后将风机塔筒安装其上。综上所述，固定式海上风机是近海地区风能开发的主要方式，单桩式海上风机是固定式风机的主要结构形式，因此，研究单桩式海上风机的环境载荷计算及其桩基础分析具有重要的应用价值。
本课题旨在培养学生掌握单桩式海上风机所受风、浪、流等环境载荷的计算，并结合环境载荷的计算对单桩式风机进行桩基础设计与分析。主要研究内容包括文献调查并选定单桩式风机模型参数；利用规范设计公式计算单桩式风机所受风、浪、流等环境载荷；利用三维水动力软件计算波浪载荷并与Morison经验公式对比；结合所受环境载荷，根据海底土质条件计算桩基承载力；设计桩基础参数并对桩基础进行稳定性分析。
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
- 通过文献调查，掌握固定式海上风机的发展历程、趋势和技术难点，熟悉固定式风机的基础形式，收集单桩式海上风机的结构参数与海底土质参数。
- 利用规范公式计算单桩式海上风机受到的风、浪、流等环境载荷。
- 通过三维水动力软件，计算单桩式海上风机的波浪载荷，并与Morison经验公式进行对比验证。剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
任务编号
任务内容
时间节点
1
文献调查
第1-3周
2
利用规范公式计算风、浪、流等环境载荷
第4-6周
3
三维水动力软件计算风机波浪载荷
第7周
4
计算桩基承载力
第8-9周
5
桩基稳定性分析
第10-12周
6
完成毕业设计论文
第13-14周
4. 主要参考文献
[1] 王国粹, 王伟, 杨敏. 3.6 MW 海上风机单桩基础设计与分析[J]. 岩土工程学报, 2011, 33(sup2): 95-100.
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