本技術(shù)涉及海上風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件及浮式風(fēng)電基礎(chǔ)。
背景技術(shù)：
1、當(dāng)前浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的主要建造材料是鋼材，建造成本較高。海上風(fēng)機(jī)日益大型化，浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的用鋼量也逐步增加，這進(jìn)一步提高了浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的建造、安裝成本。綜合用海資源、安裝運(yùn)輸以及浮式風(fēng)電發(fā)展技術(shù)成熟度等因素，國內(nèi)普遍采用了半潛式浮式基礎(chǔ)作為大功率風(fēng)機(jī)載體，提供更好的平臺運(yùn)動(dòng)性能。當(dāng)前半潛式風(fēng)電基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式為采用不同方向的支撐結(jié)構(gòu)相互連接組成，尤其是上層支撐結(jié)構(gòu)，多采用復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)和數(shù)量繁多的相互支撐以提高穩(wěn)定性。然而，繁密復(fù)雜的支撐結(jié)構(gòu)不僅使得風(fēng)電基礎(chǔ)的造價(jià)高昂，還使得其需要進(jìn)行安全巡檢的節(jié)點(diǎn)位置增多，進(jìn)而增加了運(yùn)營和維護(hù)難度。但是，在現(xiàn)有的支撐結(jié)構(gòu)上直接減少連接結(jié)構(gòu)的數(shù)量又難以保證風(fēng)電基礎(chǔ)的強(qiáng)度要求，穩(wěn)定性差。
2、可見，現(xiàn)有技術(shù)存在風(fēng)電基礎(chǔ)建造成本、運(yùn)營維護(hù)難度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求難以兼顧的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型提供了一種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件及浮式風(fēng)電基礎(chǔ)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的建造成本、運(yùn)營維護(hù)難度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求難以兼顧的問題。
2、本實(shí)用新型提供了一種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，包括a形支撐架和加強(qiáng)件；a形支撐架具有一個(gè)尖端和兩個(gè)凸出端，a形支撐架的尖端和兩個(gè)凸出端分別固定于浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的一個(gè)立柱的頂部側(cè)壁；
3、加強(qiáng)件連接于a形支撐架的轉(zhuǎn)角處且與a形支撐架位于同一平面。
4、本實(shí)用新型的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，利用a形支撐架構(gòu)建三角形的穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)，并通過在轉(zhuǎn)角處設(shè)置加強(qiáng)件增加了支撐組件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，支撐組件整體結(jié)構(gòu)簡單，不僅減少了各連接結(jié)構(gòu)之間的連接受力點(diǎn)，有效降低了結(jié)構(gòu)疲勞風(fēng)險(xiǎn)，還減少了鋼材用量，降低了建造成本。此外，對于系泊點(diǎn)在水線以上或者附近的浮式基礎(chǔ)，a形支撐架利用兩個(gè)凸出端構(gòu)造了一個(gè)外擴(kuò)的避讓空間，能夠使得浮式風(fēng)電基礎(chǔ)上部具有較大開敞空間，便于運(yùn)維母船避開系泊錨鏈等結(jié)構(gòu)，使得運(yùn)維作業(yè)更安全便捷。
5、可選的，a形支撐架包括第一撐桿、第二撐桿以及第三撐桿；
6、第一撐桿的第一端連接于第二撐桿的第一端，以形成a形支撐架的尖端，第三撐桿的兩端分別連接于第一撐桿和第二撐桿，以使得：第一撐桿的第二端和第二撐桿的第二端作為兩個(gè)凸出端。
7、可選的，第一撐桿包括連接在一起的第一撐桿主體段和兩個(gè)第一撐桿端部段。
8、第一撐桿主體段位于兩個(gè)第一撐桿端部段之間，第一撐桿端部段的橫截面面積大于第一撐桿主體段的橫截面面積。
9、可選的，第二撐桿包括連接在一起的第二撐桿主體段和兩個(gè)第二撐桿端部段。
10、第二撐桿主體段位于兩個(gè)第二撐桿端部段之間，第二撐桿端部段的橫截面面積大于第二撐桿主體段的橫截面面積。
11、本實(shí)用新型實(shí)施例通過將第一撐桿和/或第二撐桿設(shè)計(jì)為變截面形狀，提高了第一撐桿和/或第二撐桿在應(yīng)力集中位置處的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)一步降低了受力點(diǎn)結(jié)構(gòu)疲勞的風(fēng)險(xiǎn)，提高了浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
12、可選的，加強(qiáng)件為多個(gè)，多個(gè)加強(qiáng)件包括第一加強(qiáng)件、第二加強(qiáng)件以及第三加強(qiáng)件。第一撐桿、第二撐桿以及第三撐桿圍合形成的三角形區(qū)域內(nèi)具有a形支撐架的第一轉(zhuǎn)角、第二轉(zhuǎn)角和第三轉(zhuǎn)角。
13、第一加強(qiáng)件的兩端分別連接于第一撐桿和第二撐桿且位于第一轉(zhuǎn)角，第二加強(qiáng)件的兩端分別連接于第二撐桿和第三撐桿且位于第二轉(zhuǎn)角，第三加強(qiáng)件的兩端分別連接于第一撐桿和第三撐桿且位于第三轉(zhuǎn)角。
14、本實(shí)用新型實(shí)施例通過多個(gè)加強(qiáng)件在a形支撐架內(nèi)構(gòu)造了多個(gè)三角形結(jié)構(gòu)，提高了浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件的抗屈曲能力，進(jìn)而有利于提高浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
15、可選的，加強(qiáng)件為撐桿或者肘板。
16、可選的，第一撐桿、第二撐桿以及第三撐桿圍合形成的三角形區(qū)域?yàn)榈冗吶切巍?/p>
17、可選的，a形支撐架為軸對稱結(jié)構(gòu)，a形支撐架的對稱軸穿過a形支撐架的尖端以及兩個(gè)凸出端的中點(diǎn)。
18、采用上述結(jié)構(gòu)能夠使得浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件在海面具有較好的平衡性，有助于海上風(fēng)機(jī)設(shè)備的安全運(yùn)行。
19、本實(shí)用新型還提供了一種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)，包括上述各實(shí)施例及可能的實(shí)施方式中所涉及的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，還包括第一立柱、第二立柱、第三立柱以及浮體組件。第一立柱、第二立柱和第三立柱呈三角形分布，海上風(fēng)機(jī)設(shè)備設(shè)于第一立柱；
20、浮體組件連接于第一立柱、第二立柱以及第三立柱；浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件位于浮體組件沿浮力方向的上側(cè)，尖端連接于第一立柱的頂部側(cè)壁，兩個(gè)凸出端分別連接于第二立柱的頂部側(cè)壁和第三立柱的頂部側(cè)壁。
21、本實(shí)用新型的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)技術(shù)方案中慣用的四立柱型式簡化為三立柱型式，利用a形支撐架構(gòu)建三角形的穩(wěn)定支撐結(jié)構(gòu)，并通過在轉(zhuǎn)角處設(shè)置加強(qiáng)件增加了浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，支撐組件整體結(jié)構(gòu)簡單，不僅減少了各連接結(jié)構(gòu)的連接受力點(diǎn)，有效降低了結(jié)構(gòu)疲勞風(fēng)險(xiǎn)，還減少了鋼材用量，降低了建造成本。此外，對于系泊點(diǎn)在水線以上或者附近的浮式基礎(chǔ)，由于本實(shí)用新型實(shí)施例的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件利用兩個(gè)凸出端構(gòu)造了一個(gè)外擴(kuò)的避讓空間，因而能夠使得浮式風(fēng)電基礎(chǔ)上部具有較大開敞空間，便于運(yùn)維母船避開系泊錨鏈等結(jié)構(gòu)，使得運(yùn)維作業(yè)更安全便捷。
22、可選的，浮體組件包括加強(qiáng)筋，以及連接在一起的第一浮桿、第二浮和第三浮桿；
23、第一浮桿、第二浮桿以及第三浮桿圍合形成三角形結(jié)構(gòu)，三角形結(jié)構(gòu)的三個(gè)頂端分別連接于第一立柱的底部側(cè)壁、第二立柱的底部側(cè)壁和第三立柱的底部側(cè)壁；
24、第一浮桿、第二浮桿以及第三浮桿的內(nèi)部均中空且橫截面形狀均為矩形，加強(qiáng)件設(shè)于第一浮桿、第二浮桿以及第三浮桿的內(nèi)部。
25、本實(shí)用新型實(shí)施例通過中空的浮體組件(包括第一浮桿、第二浮桿以及第三浮桿)可以提供一定的排水量，降低了遷移和出塢狀態(tài)吃水，提高了建造以及運(yùn)輸過程中對碼頭航道水深的適用范圍和靈活性，并且，各浮桿(例如第一浮桿、第二浮桿以及第三浮桿)橫截面形狀為矩形的結(jié)構(gòu)，在同等用鋼量下比圓形結(jié)構(gòu)具有更高的剛度，使得整個(gè)浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性更佳，并且，加強(qiáng)筋的設(shè)置能夠增加浮體組件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使得浮體組件具有更好的抗沖擊性，提高整個(gè)浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
1.一種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，包括a形支撐架和加強(qiáng)件；所述a形支撐架具有一個(gè)尖端和兩個(gè)凸出端，所述a形支撐架的所述尖端和所述兩個(gè)凸出端分別固定于浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的一個(gè)立柱的頂部側(cè)壁；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述a形支撐架包括第一撐桿、第二撐桿以及第三撐桿；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述第一撐桿包括連接在一起的第一撐桿主體段和兩個(gè)第一撐桿端部段；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述第二撐桿包括連接在一起的第二撐桿主體段和兩個(gè)第二撐桿端部段；
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件為多個(gè)，多個(gè)所述加強(qiáng)件包括第一加強(qiáng)件、第二加強(qiáng)件以及第三加強(qiáng)件；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述加強(qiáng)件為撐桿或者肘板。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述第一撐桿、所述第二撐桿以及所述第三撐桿圍合形成的三角形區(qū)域?yàn)榈冗吶切巍?/p>
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，其特征在于，所述a形支撐架為軸對稱結(jié)構(gòu)，所述a形支撐架的對稱軸穿過所述a形支撐架的所述尖端以及所述兩個(gè)凸出端的中點(diǎn)。
9.一種浮式風(fēng)電基礎(chǔ)，其特征在于，包括權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)的支撐組件，還包括第一立柱、第二立柱、第三立柱以及浮體組件；
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的浮式風(fēng)電基礎(chǔ)，其特征在于，所述浮體組件包括加強(qiáng)筋，以及連接在一起的第一浮桿、第二浮桿和第三浮桿；