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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-(