基础设计载荷及效应工况组合表

1.基础载荷

根据GB 50223《建筑工程抗震设防分类标准》的有关规定，风力发电机组地基基础的抗震设防分类定为丙类，应能抵御对应于基本烈度的地震作用，抗震设防的地震动参数按GB 18306《中国地震动参数区划图》确定。

作用在风力发电机组地基基础上的载荷按随时间的变异可分为三类：

1）永久载荷，如上部结构传来的竖向力F_zk、基础自重G₁、回填土重G₂等。

2）可变载荷，如上部结构传来的水平力F_xk和F_yk、水平力矩M_xk和M_yk、扭矩M_zk，多遇地震作用F_e1等。当基础处于潮水位以下时应考虑浪压力对基础的作用。

3）偶然载荷，如罕遇地震作用F_e2等。

上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的载荷效应宜用载荷标准值表示，为正常运行载荷、极端载荷和疲劳载荷三类。正常运行载荷为风力发电机组正常运行时的最不利载荷效应；极端载荷为GB 18451.1中除运输安装外的其他设计载荷状况（DLC）中的最不利载荷效应；疲劳载荷为GB 18451.1中需进行疲劳分析的所有设计载荷状况（DLC）中对疲劳最不利的载荷效应。对于有地震设防要求的地区，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的载荷还应包括风力发电机组正常运行时分别遭遇该地区多遇地震作用和罕遇地震作用的地震惯性力载荷。

地基基础设计时应将同一工况两个水平方向的力和力矩分别合成为水平合力F_rk、水平合力矩M_rk，并按单向偏心计算。

2.载荷工况与载荷效应组合

地基基础设计的载荷应根据极端载荷工况、正常运行载荷工况、多遇地震工况、罕遇地震工况和疲劳强度验算工况等进行设计。极端载荷工况为上部结构传来的极端载荷效应加上基础所承受的其他有关载荷；正常运行载荷工况为上部结构传来的正常运行载荷效应加上基础所承受的其他有关载荷；多遇地震工况为上部结构传来的正常运行载荷效应叠加多遇地震作用加上基础所承受的其他有关载荷；罕遇地震工况为上部结构传来的正常运行载荷效应叠加罕遇地震作用加上基础所承受的其他有关载荷；疲劳强度验算工况为上部结构传来的疲劳载荷效应加上基础所承受的其他有关载荷。

在进行承载能力极限状态计算时，应采用载荷效应基本组合：

1）计算基础（桩）内力、确定配筋和验算材料强度时，载荷效应应采用基本组合，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的载荷设计值由载荷标准值乘以相应的载荷分项系数。

2）基础抗倾覆和抗滑稳定的载荷效应应采用基本组合，但其分项系数均为1.0，且上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的载荷标准值应采用经载荷修正安全系数（k₀=1.35）修正后的载荷修正标准值。

在进行正常使用极限状态计算时，应采用载荷效应标准组合：

1）按地基承载力确定扩展基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩基础桩数时，载荷效应应采用标准组合，且上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的载荷标准值应采用经载荷修正安全系数（k₀=1.35）修正后的载荷修正标准值。扩展基础的地基承载力采用特征值，且可按基础有效埋深和基础实际受压区域宽度进行修正。桩基础单桩承载力采用特征值，并按JGJ 94确定。

2）验算地基变形、基础裂缝宽度和基础疲劳强度时，载荷效应应采用标准组合，上部结构传至塔筒底部与基础环交界面的载荷直接采用载荷标准值。(www.xing528.com)

另外，多遇地震工况地基承载力验算时，载荷效应应采用标准组合；截面抗震验算时，载荷效应应采用基本组合。罕遇地震工况下，抗滑稳定和抗倾覆稳定验算的载荷效应应采用偶然组合。

总结地基基础设计内容、载荷效应组合、载荷工况和主要载荷的选取，可按表9-9采用。

表9-9 地基基础设计内容、载荷效应组合、载荷工况和主要载荷

注：∗多遇地震工况需考虑多遇地震作用；

∗∗仅当多遇地震工况为基础设计的控制载荷工况时才进行该项验算。

3.分项系数

载荷分项系数可按表9-10选用：

1）基础结构安全等级为一级、二级的结构重要性系数分别为1.1和1.0。

2）对于基本组合，载荷效应对结构不利时，永久载荷分项系数为1.2，可变载荷分项系数不小于1.5；载荷效应对结构有利时，永久载荷分项系数为1.0，可变载荷分项系数为0。疲劳载荷和偶然载荷分项系数为1.0。地震作用分项系数按GB 50011规定选取。

3）对于标准组合和偶然组合，载荷分项系数均为1.0。

材料分项系数：混凝土和钢筋的材料性能分项系数分别采用1.4和1.1。承载力抗震调整系数等未规定的其他材料性能分项系数，按所引用的规范采用。验算裂缝宽度时，混凝土抗拉强度和钢筋弹性模量等材料特性指标应采用标准值。

表9-10 主要载荷的分项系数

注：“/”—“载荷效应对结构不利/载荷效应对结构有利”；F_H—水平方向惯性力；F_V—竖向惯性力。