海上测风塔基础设计：9种计算方法选择

工程所在海区无海冰出现，故不需要考虑海冰荷载。测风塔基础设计时环境荷载包括测风塔塔架风荷载、海面以上基础部分的风荷载、波浪力、海流力等。塔架风荷载由测风塔厂家提供。厂家给出的测风塔荷载为第二风向荷载结果，也即沿着四边形测风塔平面对角线方向的风荷载。

表9-4给出的3个代表性波浪方向中，以ESE向波浪的波高最为显著。根据表9-3和表9-4中水位和波浪的统计资料，极端高水位下ESE向最大波高对应的参数（H为波高，T为周期，g为重力加速度，d为水深）：H/g T 2=7.24×10-3，d/g T 2=1.49×10-2，根据第4章4.6节图4-13可知此时应采用流函数理论，超出了斯托克斯波和线性波的适用范围，且波浪未处于破波区。类似的，极端低水位下ESE向最大波高对应的参数：H/g T 2=5.27×10-3，d/g T 2=8.36×10-3，查图4-13可知也应采用流函数理论来计算。极端高水位时波浪波长L=151.8m，极端低水位时波浪波长L=125.3m，桩径D=1.2m，则D/L＜0.15，因此可采用莫里森方程来计算作用于结构物上的波浪力。极端高水位时静水位处最大流速4.37m/s，极端低水位时静水位处的最大流速为4.15m/s，可取最大流速4.2m/s。桩径1.2m对应的KC常数约40。由于测风塔设计使用年限较短，其基础结构物外表面可近似按照光滑来看待，根据式（5-43）和式（5-44）拖拽力系数CD=0.65，质量力系数CM=1.60。

通常情况下，最大的风荷载和波流荷载同时处于一个方向的概率很低，保守起见，采用风荷载和波流荷载沿同一方向作用来进行设计。由于测风塔厂家仅给出了沿对角线方向作用的风荷载结果，因此设计计算时波流荷载也按此方向来分析。(www.xing528.com)

由于海上测风塔设计使用年限很短，基础杆件多为预加工制作后的钢结构，结构物表面较为光滑，短期内一般不会受到海生物附着的影响，因此设计时不考虑海生物附着对结构杆件尺寸的改变和海生物引起的结构自重的影响。

本工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，根据GB 50011—2010，本工程可不进行地震作用计算。海上测风塔基础设计计算中不考虑疲劳荷载工况计算。