海上测风塔基础设计：设计等级与安全等级解析

单独针对海上测风塔基础的设计等级尚无明确规定，在设计时可参照风力发电机组地基基础设计等级的相关规定。根据《风电机组地基基础设计规定》（试行）（FD 003—2007），由风力发电机组的单机容量、轮毂高度和地质条件的复杂程度，将海上风电场风力发电机组地基基础分为3个设计等级，具体如表5-1所示。

海上测风塔结构从泥面算起的高度一般在100m以上，但测风塔的风荷载要远远小于风力发电机组的风荷载，无论是水平受力还是倾覆弯矩一般均小于0.75MW单机容量的风机荷载，结合表5-1，海上测风塔基础设计等级应介于风力发电机组地基基础设计等级所属的1类和3类之间，可取测风塔地基基础设计等级为2类。当设计等级为2类时，设计时应满足两项基本规定，其一为测风塔地基基础均应满足承载力和稳定性的要求；其二为测风塔地基基础均应进行地基变形计算。

表5-1　海上风力发电机组地基基础设计级别[1]

注：1.地基基础设计级别按表中指标划分分属不同级别时，按最高级别确定。
2.对于1级地基基础，地基条件较好时，经论证基础设计级别可降低一级。(www.xing528.com)

按照《高耸结构设计规范》（GB 50135—2006）的规定，海上测风塔结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（如危及人的生命安全、造成经济损失和产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。高耸结构的安全等级划分如表5-2所示。

表5-2　高耸结构安全等级[2]

相对于海上风力发电机组基础，海上测风塔的基础重要性可设定为“一般基础”，基础破坏后果归为“严重”类。鉴于海上测风塔工程直接影响到后续风电场工程建设，宜适当提高其结构安全等级。综上所述可将海上测风塔基础结构的安全等级划分为2级，设计时对应的结构重要性系数γ0=1.0。