海上风机固定式基础波流力特征试验研究

来源：水利水运工程学报杂志 2026年第2期北京时间：

作者：郇彩云,姜贞强,魏楠,刘骥鲁,斯锋

摘要：目前海上风机基础波流力研究多以单桩基础为对象，模拟对象多为忽略附属构件、直径恒定的光滑圆柱，且模拟的海况多为忽略潮流的单纯波浪，而实际海洋环境中，海上风机基础所受水动力除了来自波浪作用外，还有持续的海流和不断变化的水深作用。单桩基础、高桩承台多适用于水深较浅海域，随着海上风电工程向深远海发展，适应深水海域的导管架基础也得到广泛应用。为了解实际海况下海上风机基础的波流力特征，以带附属构件的海上风机3种固定式基础(单桩、高桩承台、导管架)为研究对象，通过物理模型试验研究在波浪和海流联合作用下，波高、水深、波流夹角对3种基础所受波流力的影响，并将试验值和Morison公式计算值进行比较。结果表明：（1）在波流联合作用下，波高、水深、波流夹角对各种基础的总水平力影响程度各有不同，波高影响最为显著，其次是水深和波流夹角；（2）最大总水平力出现在波流存在一定夹角时，这可能是和附属构件的影响有关。在实际工程设计中波流力的计算主要采用Morison公式，通过将试验值和Morison公式波流同向计算值的比较，引入波流夹角放大系数，该系数单桩、高桩承台、导管架分别为1.23、1.14、1.17，既可保证结构设计的安全，同时又不过于保守。研究结果对复杂波流环境的结构优化设计具有指导意义。

关键词：海上风机基础, 波流力, 波流夹角放大系数