海上测风塔基础设计：分项系数和组合系数

测风塔基础设计时，标准组合下各单项荷载的分项系数均为1.0，基本组合下各单项荷载的分项系数如表5-32所示。

表5-32　基本组合下各荷载分项系数

注：1.地震力组合时仅适用于以水平地震力为主，当考虑竖向地震力影响时取0.5分项系数，当不考虑竖向地震力时，取0。
2.竖向力和自重为不利荷载时取1.2，有利荷载时取1.0。

对于海上测风塔基础结构设计，包含的各种抗力分项系数取值为：钢材的抗力分项系数取1.1，钢筋的抗力分项系数取1.1，混凝土材料的抗力分项系数取1.4。桩基承载力（竖向承载力、抗拔承载力和水平承载力）均采用特征值，对应的安全系数为2。

组合系数设置的目的是为了使多种环境荷载同时出现的概率与主控荷载出现的概率相当，可以通过50年重现期的环境荷载乘以相应的组合系数来反映。海上测风塔基础设计时，针对不同的设计项目，选取的环境荷载种类和其最不利组合是不同的。下面分别针对具体的设计类项单独进行说明。

当进行桩基承载力验算（包括桩基承压、抗拔和水平抗力验算）、基础结构强度与稳定性验算（包括桩身结构）和水平变形计算以及裂缝（按标准组合）计算时，当不考虑地震力时则应采用表5-33所示的组合系数配置。

表5-33　组合系数配置

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注：1.根据海上测风塔实际情况，基本控制荷载为塔架荷载、波浪和冰，故其他环境荷载不再进行主控组合。
2.船舶荷载包括靠泊力、挤靠力和系缆力以及漂浮物撞击力等，可取最大值进行设计计算。
3.当测风塔荷载不作为主控荷载时，由于其竖向力包含了塔架自重，故“0.7/1.0”表示荷载中的弯矩、水平力项采用0.7，但竖向力取1.0。
4.自重包含基础自重、桩基自重、灌芯混凝土重量、平台自重、爬梯和靠船装置、附属物重量等。
5.“0.7/0”表示当活荷载有利时，组合系数取0；不利时组合系数取0.7。
6.非水平变形计算时，水位采用极端高水位与极端低水位之间的最不利水位；水平变形计算时，水位采用设计高水位与设计低水位之间的最不利水位；冰期水位单独考虑。
7.该表仅给出了波、流单独计算的模式，实际中波流也可直接叠加计算。

对于多遇地震工况下的各项验算，可采用表5-34所示的组合系数配置。

表5-34　地震工况下组合系数配置

注：1.“0.2/1.0”表示测风塔竖向力组合系数为1.0，其他方向荷载组合系数为0.2。
2.水位采用设计高水位与设计低水位之间的最不利水位。
3.当检修船舶荷载经常出现时组合系数取1.0，其他情况可取0.5。
4.当水流采用50年一遇值时组合系数取0.7，其他情况取1.0。

当进行基础结构沉降计算以及裂缝（按准永久组合）计算时，应采用如表5-35所示的组合系数。

表5-35　沉降计算组合系数配置

注：1.“0.6/1.0”表示测风塔竖向力组合系数为1.0，其他方向荷载组合系数为0.6。
2.水位采用设计高水位与设计低水位之间的最不利水位。
3.表中仅给出了波、流单独计算的模式，实际中波流也可直接叠加计算。
4.沉降计算不考虑地震作用。