波浪載荷及氣動(dòng)力引起的半潛浮式風(fēng)機(jī)疲勞損傷分析

馮士倫，楊 虎，唐友剛，李 焱

(1.天津大學(xué) 建筑工程學(xué)院，天津 300350; 2.天津大學(xué) 水利工程仿真與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300350)

海上風(fēng)力機(jī)遭受風(fēng)浪流的共同作用，此外葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的氣動(dòng)載荷也作用在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，會(huì)引起基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞損傷，因此綜合考慮風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到的多種載荷，分析風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的疲勞，歷來(lái)受到重視[1-2]。目前我國(guó)對(duì)于近海風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷分析，主要是針對(duì)海上固定單樁風(fēng)力機(jī)[2-7]。劉勝祥等[2]針對(duì)固定混凝土樁支撐結(jié)構(gòu)，考慮確定性波浪及風(fēng)載荷作用，采用Miner累積損傷準(zhǔn)則計(jì)算疲勞壽命，但研究中僅計(jì)入風(fēng)的阻力載荷，不考慮葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的氣動(dòng)載荷。我國(guó)船級(jí)社(CCS)2013年發(fā)布了《海洋工程結(jié)構(gòu)物疲勞強(qiáng)度評(píng)估指南》[3]，給出了波浪載荷引起的疲勞計(jì)算方法，包括頻域譜疲勞和時(shí)域疲勞計(jì)算方法。盛振國(guó)等[4]針對(duì)固定基礎(chǔ)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，將不同風(fēng)、浪、流載荷在時(shí)域內(nèi)疊加，計(jì)算綜合載荷引起的結(jié)構(gòu)熱點(diǎn)應(yīng)力，基于Miner累積損傷準(zhǔn)則求疲勞壽命，但是氣動(dòng)載荷引起的應(yīng)力分布是否為韋伯分布仍待研究。王濱等[5]針對(duì)三腳架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，基于譜分析方法計(jì)算疲勞損傷，結(jié)論認(rèn)為波浪引起的結(jié)構(gòu)疲勞損傷占87%，分析中沒(méi)有計(jì)入氣動(dòng)載荷。劉暢和李良碧[6]針對(duì)近海固定風(fēng)機(jī)單樁式支撐結(jié)構(gòu)，采用譜疲勞分析法進(jìn)行疲勞損傷分析。方通通等[7]運(yùn)用FAST軟件計(jì)算氣動(dòng)力和波浪力，與SACS接口，計(jì)算綜合載荷作用下固定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的疲勞損傷。近海風(fēng)力機(jī)固定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞分析的方法比較成熟，基本方法包括譜分析方法和時(shí)域分析方法。我國(guó)對(duì)于近海浮式風(fēng)力機(jī)的研究近幾年才開(kāi)始，浮式風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞損傷研究還不夠深入。

近海浮式風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞分析一般是考慮基礎(chǔ)與塔柱的連接部位，這是浮式風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)的熱點(diǎn)應(yīng)力區(qū)，是疲勞分析需要考慮的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)區(qū)域[8]。浮式風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞分析難度遠(yuǎn)大于固定基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)風(fēng)力機(jī)，因?yàn)楦∈交A(chǔ)結(jié)構(gòu)包括系泊系統(tǒng)，整個(gè)風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)處于大幅運(yùn)動(dòng)之中，水動(dòng)力載荷和運(yùn)動(dòng)耦合分析是結(jié)構(gòu)疲勞分析面臨的復(fù)雜問(wèn)題。陶海成[8]針對(duì)浮式風(fēng)力機(jī)半潛式基礎(chǔ)，考慮波浪散布圖計(jì)算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，基于全概率譜疲勞分析方法對(duì)“熱點(diǎn)”區(qū)域進(jìn)行了疲勞強(qiáng)度計(jì)算。方龍等[9]分析了海上三浮體式風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，考慮波浪和風(fēng)載荷共同作用，基于Miner線性累積損傷準(zhǔn)則計(jì)算結(jié)構(gòu)在各工況下的疲勞損傷，但沒(méi)有考慮葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)引起的氣動(dòng)載荷。李浩然等[10]針對(duì)Spar型浮式基礎(chǔ)風(fēng)力機(jī)，考慮風(fēng)、浪及氣動(dòng)力作用，根據(jù)不同海況風(fēng)浪聯(lián)合分布概率，基于Miner線性累積損傷準(zhǔn)則計(jì)算塔架底部短期疲勞損傷。Kim等[11]引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，提出了用于降低疲勞計(jì)算工作量的簡(jiǎn)化方法。桑松等[12]針對(duì)半潛式浮式風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)，基于SESAM和FAST軟件，計(jì)算結(jié)構(gòu)疲勞損傷。

浮式風(fēng)力機(jī)疲勞分析，由于時(shí)域計(jì)算工作量巨大，目前的研究工作主要基于頻域譜疲勞分析方法，或者基于半頻域加半時(shí)域方法，計(jì)算過(guò)程一般僅考慮波浪和風(fēng)的拖曳力。關(guān)于葉片轉(zhuǎn)動(dòng)引起的氣動(dòng)力對(duì)于疲勞損傷的影響，如何簡(jiǎn)化氣動(dòng)力疲勞損傷的計(jì)算，目前尚缺乏研究。這里結(jié)合淺水10 MW風(fēng)力機(jī)，計(jì)算環(huán)境載荷引起的疲勞，并提出簡(jiǎn)化的風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)力損傷分析方法，研究氣動(dòng)力對(duì)于浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的損傷，評(píng)估氣動(dòng)力對(duì)于浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞損傷的影響。

1 波浪載荷引起的浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞分析理論

結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在海洋環(huán)境交變載荷作用下會(huì)出現(xiàn)裂紋，當(dāng)裂紋累積到一定程度時(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生宏觀裂紋，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞。一般假定結(jié)構(gòu)為線性疲勞損傷，因此疲勞損傷是可以疊加的，線性結(jié)構(gòu)的疲勞損傷采用Miner準(zhǔn)則計(jì)算，計(jì)算累積損傷的一般公式為：

(1)

式中：NR表示所考慮的整個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)應(yīng)力范圍的循環(huán)總次數(shù)；N(S)表示應(yīng)力范圍為S的單一循環(huán)載荷作用下達(dá)到破壞所需的循環(huán)次數(shù)，基于S-N曲線獲得；fS(S)為應(yīng)力幅值分布函數(shù)。如果fS(S)基于譜分析方法獲得，則為譜疲勞分析方法。

波浪載荷引起的結(jié)構(gòu)疲勞，多采用譜疲勞分析方法研究，是目前海洋工程結(jié)構(gòu)疲勞分析的主要方法。其方法及流程為：

1)計(jì)算應(yīng)力傳遞函數(shù)

所謂應(yīng)力傳遞函數(shù)，是指單位波高、不同周期波浪作用下引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。計(jì)算方法是：針對(duì)每個(gè)工況，選取單位波高，對(duì)每一個(gè)波浪頻率以及每一個(gè)浪向角都進(jìn)行一次結(jié)構(gòu)分析，然后用得到的應(yīng)力結(jié)果直接生成應(yīng)力響應(yīng)傳遞函數(shù)Hσ(ω|θ)，ω為波浪頻率，θ為浪向角。更為詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)文獻(xiàn)[3]。

2)計(jì)算應(yīng)力能量譜Sσ(ω|Hs,Tz,θ)

Sσ(ω|Hs,Tz,θ)=Hσ(ω|θ)2Sη(ω|Hs,Tz)

(2)

式中：Sσ(ω|Hs,Tz,θ)為應(yīng)力能量譜，Hs為有效波高，查波浪散布圖確定，Tz為波浪譜譜峰周期。

3)計(jì)算應(yīng)力能量譜的譜矩

(3)

4)計(jì)算瑞利分布的應(yīng)力概率密度函數(shù)

海洋工程結(jié)構(gòu)一般應(yīng)力范圍短期分布服從瑞利分布，按照瑞利分布第i個(gè)短期海況應(yīng)力概率密度函數(shù)為：

(4)

關(guān)于應(yīng)力傳遞函數(shù)、能量譜譜矩、概率密度函數(shù)計(jì)算，都可以在SESAM軟件中實(shí)現(xiàn)。

5)應(yīng)用邁因納準(zhǔn)則(Miner law)計(jì)算累積疲勞損傷

假設(shè)S-N曲線的形式為N=KS-m，參照波浪散布圖，第i個(gè)短期海況造成的短期疲勞損傷為[3]：

(5)

式中：Di為第i個(gè)短期海況造成的疲勞損傷；T為設(shè)計(jì)壽命，s；fi為第i個(gè)短期海況應(yīng)力平均上過(guò)零周期的頻率，Pi為有效波高和上過(guò)零周期的聯(lián)合概率；m和K為定義S-N曲線的兩個(gè)物理參數(shù)。

將波浪散布圖中各個(gè)短期海況(假設(shè)共M個(gè)短期海況)引起的疲勞損傷進(jìn)行累加，得到總累積損傷D:

(6)

2 淺水浮式風(fēng)力機(jī)計(jì)算模型

風(fēng)力機(jī)功率10 MW，安裝海域水深40～50 m范圍。風(fēng)力機(jī)為半潛式三立柱結(jié)構(gòu)，塔柱位于三立柱連接結(jié)構(gòu)的中央，浮式基礎(chǔ)為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，板材結(jié)構(gòu)等效壁厚70 mm。三個(gè)立柱直徑7.9 m，中央立柱底部直徑8.1 m?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)如表1所示。

表1 10 MW浮式風(fēng)機(jī)塔柱幾何參數(shù)

浮式基礎(chǔ)整體水動(dòng)力計(jì)算濕表面模型，包括立柱、水下塔柱部分等，濕表面模型網(wǎng)格尺寸為2.0 m，包含5 412個(gè)板單元，5 300個(gè)節(jié)點(diǎn)，劃分網(wǎng)格后的濕表面模型如圖1所示，用于計(jì)算水動(dòng)力載荷。

圖1 水動(dòng)力計(jì)算的濕表面模型

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由外板、加強(qiáng)構(gòu)件組成，包括角鋼、T型鋼及工字鋼等，有限元模型中外板劃分為42 614個(gè)單元，29 401個(gè)節(jié)點(diǎn)，大部分板單元的尺寸為1.0 m；加強(qiáng)構(gòu)件處理為三維梁模型，單元長(zhǎng)度為3 m，包含3 527個(gè)單元，2 280個(gè)節(jié)點(diǎn)，單元?jiǎng)澐趾蟮挠邢拊Ｐ腿鐖D2所示，用于計(jì)算構(gòu)件的應(yīng)力及變形，進(jìn)行強(qiáng)度分析。

圖2 梁?jiǎn)卧Ｐ?/p>

3 疲勞損傷計(jì)算

3.1 波浪引起的疲勞損傷分析

1)熱點(diǎn)應(yīng)力及應(yīng)力傳遞函數(shù)計(jì)算

所謂熱點(diǎn)應(yīng)力，指結(jié)構(gòu)在所有可能工況下出現(xiàn)的高水平應(yīng)力，該結(jié)構(gòu)部位稱為熱點(diǎn)應(yīng)力區(qū)。在海洋結(jié)構(gòu)疲勞分析中，首先計(jì)算波浪載荷，計(jì)算結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，確定高水平應(yīng)力存在的結(jié)構(gòu)區(qū)域，或熱點(diǎn)應(yīng)力區(qū)域。將熱點(diǎn)應(yīng)力結(jié)構(gòu)區(qū)域進(jìn)行單元細(xì)化(細(xì)化指減小結(jié)構(gòu)單元的尺寸)，再次計(jì)算分析結(jié)構(gòu)應(yīng)力，針對(duì)熱點(diǎn)應(yīng)力區(qū)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行疲勞分析。

文中水動(dòng)力載荷計(jì)算及結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算等，采用商業(yè)軟件SESAM進(jìn)行。根據(jù)CCS發(fā)布的《海洋工程結(jié)構(gòu)物疲勞強(qiáng)度評(píng)估指南》[3]，疲勞損傷僅考慮波浪交變載荷，不考慮風(fēng)載荷和流載荷。基于表2所示波浪散布圖進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。

表2 計(jì)算工況

對(duì)每個(gè)工況，選取14個(gè)浪向計(jì)算，得到該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖，最大應(yīng)力點(diǎn)或熱點(diǎn)應(yīng)力點(diǎn)共6個(gè)，如圖3所示，針對(duì)這6個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)力點(diǎn)進(jìn)行疲勞分析。

對(duì)于圖3中所示熱點(diǎn)應(yīng)力位置結(jié)構(gòu)，進(jìn)行單元細(xì)化。單元細(xì)化處理時(shí)，劃分單元數(shù)量應(yīng)不少于10個(gè)，這樣可以直接確定最大結(jié)構(gòu)應(yīng)力，因?yàn)榧?xì)化后的單元尺寸小，不需要通過(guò)插值進(jìn)一步求結(jié)構(gòu)應(yīng)力。此處給出熱點(diǎn)應(yīng)力1精細(xì)化單元模型如圖4所示，求出單元細(xì)化后的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元應(yīng)力如表3所示。

圖3 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)6個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)力位置

圖4 熱點(diǎn)應(yīng)力1精細(xì)化單元模型

表3 熱點(diǎn)應(yīng)力值

2)計(jì)算應(yīng)力能量譜及疲勞損傷

基于式(2)計(jì)算應(yīng)力能量譜，選取波浪譜為P-M譜。疲勞計(jì)算時(shí)，參考規(guī)范載荷所對(duì)應(yīng)的超越概率水平取10-4，對(duì)應(yīng)目標(biāo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壽命為疲勞壽命20 a，考慮發(fā)電作業(yè)海況進(jìn)行疲勞分析[13]。

S-N曲線基于DNV規(guī)范選取，采用DNV非管節(jié)點(diǎn)在海水中帶陰極保護(hù)的C2級(jí)S-N曲線來(lái)定義熱點(diǎn)應(yīng)力范圍和疲勞失效循環(huán)次數(shù)之間的關(guān)系[13]。

對(duì)于每個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)力結(jié)構(gòu)單元，考慮不同海況根據(jù)式(5)計(jì)算損傷，共計(jì)算了14種海況引起的損傷，限于篇幅，僅給出熱點(diǎn)應(yīng)力1由于14種海況引起的疲勞損傷計(jì)算結(jié)果，見(jiàn)表4。

表4 熱點(diǎn)應(yīng)力1不同海況的疲勞損傷計(jì)算結(jié)果

基于式(6)將各個(gè)海況引起熱點(diǎn)應(yīng)力結(jié)構(gòu)位置的損傷疊加，得到各熱點(diǎn)應(yīng)力位置結(jié)構(gòu)的總損傷D，見(jiàn)表5。

表5 熱點(diǎn)應(yīng)力位置的總損傷計(jì)算結(jié)果

3.2 氣動(dòng)力疲勞損傷計(jì)算結(jié)果

葉片旋轉(zhuǎn)引起的氣動(dòng)力，采用動(dòng)量理論計(jì)算[8-9]。因?yàn)槲闹醒芯康闹攸c(diǎn)是浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞而不是葉片疲勞，所以計(jì)算得到輪轂處的水平推力和轉(zhuǎn)矩，施加在輪轂的中心位置。

基于開(kāi)源軟件FAST計(jì)算氣動(dòng)力[14]，該軟件計(jì)算時(shí)，輸入輪轂處風(fēng)速，計(jì)算氣動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。根據(jù)海區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料，該風(fēng)力機(jī)所在風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)速變化主要范圍為5～12 m/s，占比大約為85%。

計(jì)算風(fēng)載荷采用IECKAI湍流風(fēng)譜及湍流模型(NTM)，湍流度為B級(jí)，輪轂高度處風(fēng)速范圍為：5～12 m/s，風(fēng)向0°方向，F(xiàn)AST軟件中考慮了變槳器作用，隨風(fēng)速變化軟件計(jì)算過(guò)程調(diào)整葉片槳距角，降低氣動(dòng)力，從而可以有效保護(hù)葉片的安全，關(guān)于變槳器隨風(fēng)速變化調(diào)整槳距角從而降低氣動(dòng)力的過(guò)程，屬于軟件自身的功能。

采用開(kāi)源FAST軟件，輸入輪轂處的風(fēng)速，得到風(fēng)速穩(wěn)定時(shí)輪轂處平均推力，如圖5所示。由圖5看出，風(fēng)速增加到12 m/s時(shí)，推力反而開(kāi)始下降，所以選取風(fēng)速為5～12 m/s來(lái)計(jì)算氣動(dòng)力。計(jì)算機(jī)模擬時(shí)間5 400 s計(jì)算推力和轉(zhuǎn)矩，取后3 600 s穩(wěn)定階段的推力和轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)。

圖5 氣動(dòng)推力與風(fēng)速關(guān)系曲線

由圖5看出，風(fēng)速大于12 m/s后，氣動(dòng)力下降，這時(shí)變槳器為保護(hù)葉片調(diào)整槳距角，減小葉片的升力，從而降低葉片的根部彎矩。因此將一年的風(fēng)速分布考慮為5～12 m/s計(jì)算推力，相當(dāng)于夸大氣動(dòng)力，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞損傷會(huì)有所夸大，這是一種保守的做法。關(guān)于氣動(dòng)推力計(jì)算及變槳器調(diào)槳計(jì)算推力的理論，因?yàn)槠辉儋樖?，可?jiàn)文獻(xiàn)[14]?；谲浖﨔AST，計(jì)算不同風(fēng)速引起的葉片旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)力，得到如圖6所示推力時(shí)間歷程。

圖6 不同風(fēng)速的葉輪推力時(shí)間歷程

將不同風(fēng)速下的推力和轉(zhuǎn)矩歷程進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT)，得到圖7所示推力響應(yīng)譜。基于圖7，得到不同湍流風(fēng)速下推力和轉(zhuǎn)矩的卓越周期，根據(jù)圖6推力時(shí)間歷程曲線求出推力均值，并基于實(shí)際海況資料確定不同風(fēng)速發(fā)生的概率，得到表6推力響應(yīng)譜，表6中的周期來(lái)自于圖7的推力響應(yīng)譜，Sthrust為響應(yīng)譜。

圖7 不同風(fēng)速作用葉輪推力響應(yīng)譜

表6 不同風(fēng)速和推力對(duì)應(yīng)的周期和發(fā)生概率

將表6中的氣動(dòng)力均值，以集中載荷的形式施加到塔架頂端，計(jì)算氣動(dòng)力引起的熱點(diǎn)應(yīng)力位置的應(yīng)力。計(jì)算過(guò)程與波浪載荷引起的損傷的計(jì)算過(guò)程類似。

氣動(dòng)力引起的最大應(yīng)力分布與波浪載荷引起的應(yīng)力最大位置不同，氣動(dòng)力引起的熱點(diǎn)應(yīng)力位置如圖8所示。

圖8中，熱點(diǎn)應(yīng)力A對(duì)應(yīng)圖2中波浪載荷引起的熱點(diǎn)應(yīng)力1，熱點(diǎn)應(yīng)力B對(duì)應(yīng)圖2中波浪載荷引起的熱點(diǎn)應(yīng)力3，熱點(diǎn)應(yīng)力C對(duì)應(yīng)圖2中波浪載荷引起的熱點(diǎn)應(yīng)力5。按照與計(jì)算波浪載荷引起的疲勞損傷相同的方法計(jì)算，可得到氣動(dòng)力引起的5個(gè)熱點(diǎn)應(yīng)力結(jié)構(gòu)位置的損傷結(jié)果，表7中給出了氣動(dòng)力及波浪載荷引起損傷的計(jì)算結(jié)果。

圖8 氣動(dòng)力引起的熱點(diǎn)應(yīng)力

表7 氣動(dòng)力及波浪載荷引起的疲勞損傷

由表7可知，就文中浮式風(fēng)力機(jī)而言，氣動(dòng)力引起的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波浪載荷引起的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷。波浪引起的疲勞損傷約為10-1量級(jí)，而氣動(dòng)載荷引起的疲勞損傷為10-3量級(jí)。因此氣動(dòng)力對(duì)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷遠(yuǎn)小于波浪載荷引起的損傷。這是因?yàn)轱L(fēng)力機(jī)一年作業(yè)過(guò)程中波浪載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣動(dòng)力。對(duì)于固定式風(fēng)機(jī)而言，氣動(dòng)力是主導(dǎo)載荷；但是對(duì)于海上浮式風(fēng)力機(jī)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承受的波浪載荷是主要的，而氣動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于波浪載荷，這里所說(shuō)的氣動(dòng)力不是風(fēng)拖曳載荷，而是葉片轉(zhuǎn)動(dòng)引起的力，如果葉片不轉(zhuǎn)，則氣動(dòng)力為0。

4 結(jié) 語(yǔ)

基于譜疲勞計(jì)算方法計(jì)算分析半潛式大功率浮式風(fēng)力機(jī)的波浪載荷引起的損傷，提出一種簡(jiǎn)化方法計(jì)算氣動(dòng)力引起的損傷。比較了兩種載荷引起的疲勞損傷結(jié)果，主要結(jié)論如下:

1)半潛式三立柱風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，波浪載荷引起的浮式風(fēng)力機(jī)損傷嚴(yán)重部位主要在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)箱型體垂直板材與水平板交接點(diǎn)，此處由于應(yīng)力集中導(dǎo)致了應(yīng)力值較大，為疲勞損傷的關(guān)鍵部位。

2)文中半潛三立柱浮式風(fēng)力機(jī)，葉片轉(zhuǎn)速受變槳器控制，氣動(dòng)力增加受限，波浪載荷引起基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)力遠(yuǎn)大于氣動(dòng)力引起的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

3)文中半潛三立柱浮式風(fēng)力機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)損傷主要是由波浪載荷引起，氣動(dòng)力引起的浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的損傷為10-3量級(jí)，而波浪載荷引起的損傷為10-1量級(jí)。