海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析

1、海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析煒1 ，李華軍2 ，鄭永明1 ，周永1李( 1 中國水電顧問集團華東勘測設(shè)計研究院，浙江 杭州 310014; 2 中國海洋大學(xué)，山東 青島 266100)摘要: 針對海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞損傷、疲勞壽命評價方法展開研究 區(qū)分疲勞荷載為單級疲勞荷載和多級疲勞荷載聯(lián)合作用兩種情況，考慮漸增型、往復(fù)型和正弦波型 3 種疲勞荷載作用方式，借助三樁導(dǎo)管架式海上風(fēng)電 基礎(chǔ)，采用基于 S-N 曲線和 Palmgren-Miner 線性累計損傷法則的疲勞壽命估算方法對疲勞荷載作用下的結(jié)構(gòu)疲 勞損傷進行了計算，對結(jié)構(gòu)整體壽命進行了評價; 對單級疲勞荷載或多級疲勞荷載聯(lián)合作用時，3 種

2、作用方式作 用下的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行了疲勞分析，定義疲勞極限與疲勞荷載造成的應(yīng)力水平的比值為安全系數(shù)，用以量化基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)各部位或部件的抗疲勞能力，同時驗證了加載順序?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)的鍛煉效應(yīng) 結(jié)果表明: 基于 S-N 曲線和 Palmgren-Miner 線性累計損傷法則的結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算，其依托的應(yīng)力水平是單獨獲得的，忽略了加載順序的 影響; 漸增型、往復(fù)型及正弦波型 3 種疲勞荷載作用形式對結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響漸趨惡劣; 由高到低的加載順序 對結(jié)構(gòu)造成的損傷比由低到高的加載順序要嚴重關(guān) 鍵 詞: 海上風(fēng)電; 疲勞壽命; 線性累積損傷; 安全系數(shù)中圖分類號: TU473 1文獻標志碼: A文章編號: 100

3、9640X(2011)03007007對于海上結(jié)構(gòu)物而言，風(fēng)、浪、流等環(huán)境荷載交互作用引起疲勞失效是影響其安全性的重要因素 例如亞歷山大·基爾蘭號半潛式生活平臺的失事，就是首先從平臺一根撐桿發(fā)生疲勞斷裂開始的 交變荷載下的結(jié) 構(gòu)破壞通常從節(jié)點開始，因此有必要對結(jié)構(gòu)物節(jié)點位置進行疲勞壽命分析海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及抗疲勞特性直接影響到風(fēng)電結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和疲勞壽命，API 和 DNV 等 規(guī)范中也給出了推薦方法或相關(guān)建議12，其中，需指出的是 API 規(guī)范中提供的波浪作用下疲勞校核的簡化 方法是一種近似方法，其在海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞分析中的適用性有待于通過詳細的疲勞分析數(shù)據(jù)進行校 準，

4、這需要大量詳細疲勞校核工作的積累 因此，針對海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的靜、動力分析及疲勞壽命評測等方 面的研究是非常必要的312本文重點針對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞特性評測、疲勞壽命評估展開，以三樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式為例，采用基于 Miner 線性累積損傷法則的疲勞壽命評價方法計算了其線性累積損傷及疲勞壽命; 區(qū)分疲勞荷載為單級疲勞荷載 和多級疲勞荷載聯(lián)合作用兩種情況，考慮疲勞荷載的 3 種作用方式( 漸增型、往復(fù)型、正弦波型) 時，結(jié)構(gòu)的 疲勞特性和疲勞壽命，以 S-N 曲線所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)疲勞極限對應(yīng)的應(yīng)力水平為參照，定義疲勞極限與疲勞荷載 作用下結(jié)構(gòu)各部位應(yīng)力水平的比值為安全系數(shù)，并以其云圖直觀地對結(jié)構(gòu)在疲勞荷載作用

5、下各個部位的抗 疲勞能力進行量化評估以安全系數(shù)量化結(jié)構(gòu)不同部位的抗疲勞性能，需要先得到荷載作用下結(jié)構(gòu)不同位置的應(yīng)力信息，即數(shù)值 模擬中對結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)格劃分得到的單元或節(jié)點的應(yīng)力信息，而應(yīng)力信息是根據(jù)疲勞荷載的施加得到的，本項 研究中，對于多級疲勞荷載情況以兩個方向施加疲勞荷載對比計算效果，即疲勞荷載“低高”( 下文稱為 WAY1) 和“高低”( 下文稱為 WAY2) ，以分析疲勞荷載對于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的“鍛煉效應(yīng)”收稿日期: 20101025基金項目: 中國水電顧問集團華東勘測設(shè)計研究院院立項課題 ( 1 海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)及疲勞壽命分析( KY2011020702) ; 2海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵

6、技術(shù)研究( KY20100219) )作者簡介: 李 煒( 1981 ) ，男，山東淄博人，博士，主要從事海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相關(guān)研究 E-mail: li_w ecidi com李 煒，等: 海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析71第 3 期Miner 理論基本原理疲勞是結(jié)構(gòu)失效的常見原因，與重復(fù)加載相關(guān) 疲勞壽命是結(jié)構(gòu)受力直至破壞所作用的荷載循環(huán)次數(shù)或 時間 循環(huán)荷載又稱交變荷載，可以分為常( 恒) 幅荷載和變幅荷載，是最為簡單的疲勞荷載形式 典型的交 變應(yīng)力時間的變化歷程如圖 1 所示 其中: max 和 min 分別為最大和最小應(yīng)力; a = ( max min ) /2 為應(yīng)力 幅，是反映交變應(yīng)

7、力大小的指標; m = ( max +min ) /2 為平均應(yīng)力; = max min = 2a 為應(yīng)力范圍針對疲勞荷載的作用形式，將其區(qū)分為以下 3 種( 見圖 2) : ( 1) 漸增型，即荷載 F 按照從 0 到 1 的線性漸增模式加載至疲勞荷載 Fmax( 下文以“MODE_1”表示) ; ( 2) 往復(fù)型，即荷載以相對方向往復(fù)激振作用方式施 加( 下文以“MODE_2”表示) ; ( 3) 正弦波型，即荷載以正弦波的方式作用( 下文以“MODE_3 ”表示) 對于疲 勞荷載類型，本文將其區(qū)分為單級疲勞荷載和多級疲勞荷載兩種形式1( a)漸增型( b)往復(fù)型 ( c)正弦波型圖 2

8、加載方式Fig 2 Loading modes圖 1 交變應(yīng)力時間歷程Fig 1 Alterlating stress-time history本質(zhì)上，S-N 曲線法僅適用于預(yù)報裂紋的起始壽命，但由于通常情況下都是人為定義“破壞”，因此疲勞破壞的概念被模糊化，原來的擴展過程被簡化為一個狀態(tài)，從而也將 S-N 曲線法用于估計結(jié)構(gòu)的全壽命期對于多數(shù)海洋工程結(jié)構(gòu)物而言，所承受的循環(huán)荷載是隨機變化的，因此需要借助疲勞累積損傷準則，工 程中常用的是線性疲勞累積損傷理論中較為典型的 Palmgren-Miner 理論( 簡稱 Miner 理論) 線性疲勞累積 損傷認為結(jié)構(gòu)在循環(huán)荷載作用下的疲勞損傷是線性累

9、積的，且當累積達到一定程度時，結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞mmni結(jié)構(gòu)遭受等幅、變幅荷載作用下的累積損傷可以分別表示為: D = n 或 D = D，其中 n 為循環(huán)次=iNi = 1 Nii = 1數(shù); N 為對應(yīng)于常幅荷載的疲勞壽命; ni ，Ni 分別為對應(yīng)于變幅荷載 Fi 的循環(huán)次數(shù)和疲勞壽命; Miner 理論的nimm累積損傷破壞準則為:D = Di = N = 1i = 1i = 1i海洋平臺管結(jié)點疲勞破壞的顯著特點是低周疲勞破壞9，即每個荷載循環(huán)的前半周和后半周，結(jié)構(gòu)的同一部位發(fā)生方向相反的塑性流動，循環(huán)結(jié)束后總塑性應(yīng)變幾乎為零，隨著塑性損傷的不斷累積，經(jīng)過有限 次的循環(huán)，開始形成疲勞裂紋

10、，進而逐步擴展直至貫穿整個斷面以致斷裂 管節(jié)點的疲勞壽命主要取決于交 變應(yīng)力作用下形成的塑性區(qū)塑性應(yīng)變的大小，因此，進行細致的疲勞壽命分析，首先要弄清管節(jié)點應(yīng)力分布 Miner 理論的缺陷沒有考慮加載順序的影響，它用以評價或計算損傷的應(yīng)力水平是獨立的; 而加載順序 對于結(jié)構(gòu)疲勞壽命的影響非常大，簡單而言，從高到低與從低到高對結(jié)構(gòu)施加同一組疲勞荷載，所造成的疲 勞損傷存在很大差異 鑒于此，本文區(qū)分疲勞荷載加載順序為由高到低和由低到高兩種形式，對此類影響進行了分析算例2假設(shè)某海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為圖 3 所示的三樁型式: 塔筒 2 7 4 5 m 變徑，斜撐 2 0 2 7 m 變徑; 泥面水平撐 1

11、 4 1 6 m 變徑 疲勞分析中所用 S-N 曲線參考文獻172水利水運工程學(xué)報2011 年 9 月疲勞計算需依據(jù)每級疲勞載荷作用下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平展開，常規(guī)方法是采用管單元以桿系簡化建模方式模擬 此時，圖 3 結(jié)構(gòu)共有 5 個“節(jié)點”， 即3 個斜撐與塔筒交接處( 1 個) ，斜撐與樁套管連接處( 3 個) ，水平撐與塔 筒連接處( 1 個) 因管單元計算的應(yīng)力往往偏小，故本文采用殼單元模型建 模，這樣應(yīng)力計算結(jié)果更為合理，且原來每個“節(jié)點”均被細化，可更直觀和 細致地觀察損傷位置，并根據(jù)損傷位置或部位對結(jié)構(gòu)細部進行加強風(fēng)機廠家對于荷載的提供往往以基礎(chǔ)頂法蘭處( 與上部風(fēng)機結(jié)構(gòu)連接 處) 為

12、參照，疲勞荷載也是如此，即施加在基礎(chǔ)頂?shù)姆ㄌm處 算例主要研究內(nèi) 容如下:圖 3 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)Fig 3 Foundation structure( 1) 單級疲勞荷載作用 包括結(jié)構(gòu)線性累積疲勞損傷; MODE_1 3 的 3 種荷載作用方式對疲勞損傷計算的影響; 以安全系數(shù)云圖量化結(jié)構(gòu)不同部位抗疲勞能力( 2) 多級疲勞荷載聯(lián)合作用 與單級疲勞荷載作 用下的研究內(nèi)容相同，將荷載類型改為多級疲勞荷載 聯(lián)合作用 其中，安全系數(shù)定義為疲勞極限與疲勞荷載 作用下結(jié)構(gòu)相關(guān)部位應(yīng)力水平的比值，并以云圖形式 顯示 0 5 2 0 范圍內(nèi)的安全系數(shù)，例如安全系數(shù)為1 2 則表示疲勞極限為當前疲勞荷載造成的應(yīng)力水平

13、 的 1 2 倍( a)沖擊荷載( b)圖 4 時程曲線Fig 4 Time history激振荷載( 3) 瞬態(tài)動力學(xué)分析 假定結(jié)構(gòu)受到圖 4 所示的沖擊荷載和激振荷載作用( x 方向) ，對結(jié)構(gòu)整體進行 瞬態(tài)動力學(xué)分析3計算結(jié)果分析3 1單級疲勞荷載作用假設(shè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受某單級疲勞荷載作用: 水平力 Fx = 275 kN; 彎矩 M = 24 810 kN·m; 扭矩 T = 3 900 kN·m， 循環(huán) 1 ×107 次 對結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬中出現(xiàn)最大應(yīng)力的節(jié)點 node 44 處進行重點分析，經(jīng)過計算，疲勞荷載造成結(jié) 構(gòu)該部位疲勞損傷為 3 571 ×1

14、0 2 ，則可得結(jié)構(gòu)壽命約 28 a以 MODE_1 3 的 3 種形式加載，結(jié)構(gòu)最小安全系數(shù)( Fs，min ) 分別為大于 2，1 741 和 1 459，可見對于3 種加載方式而言，按照造成疲勞損壞的惡劣程度排序: 正弦波往復(fù)型漸增型( 1) MODE_1 加載 經(jīng)計算，該加載方式情況下安全系數(shù)均大于 2，在所觀察的 0 5 2 0 范圍的安全系 數(shù)云圖不會有相應(yīng)的顯示，為查看薄弱部位，將疲勞荷載造成的應(yīng)力水平放大觀察，這里放大 5 倍( Scale =5) ，安全系數(shù)如圖 5 所示( 2) MODE_2 加載 該加載方式情況下，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)如圖 6 所示，其中圖 6 ( a) 未經(jīng)放大

15、，圖 6 ( b) 取Scale = 5 以便與 MODE_1 進行同水平比較( 3) MODE_3 加載 該加載方式情況下，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)如圖 7 所示，其中圖 7( a) 未經(jīng)放大，圖 7( b) 亦取Scale = 5 以便與 MODE_1 和 MODE_2 進行同水平比較由圖 5 7 可見: 斜撐與塔筒及樁套管連接處是疲勞破壞的易發(fā)區(qū); 同時，從安全系數(shù)云圖可以直觀地對 結(jié)構(gòu)各部位的抗疲勞能力做出觀察和評判 另外，從云圖中的安全系數(shù)云圖區(qū)域亦可看出，3 種加載方式造 成損傷的嚴重程度是正弦波往復(fù)型漸增型李 煒，等:73第 3 期海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析( a)( b)scale =

16、5圖 6 MODE_2 安全系數(shù)Fig 6 Fatigue safety factor for MODE_2scale = 1圖 5 MODE_1 安全系數(shù)( 放大 5 倍)Fig 5 Fatigue safety factor for MODE_1 ( scale = 5)( a)scale = 1( b)scale = 5圖 7MODE_3 安全系數(shù)Fig 7 Fatigue safety factor for MODE_3多級疲勞荷載作用假設(shè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到表 1 所示的 11 級疲勞荷載作用 疲勞壽命及相應(yīng)的疲勞損傷計算結(jié)果列于表 1 根 據(jù) Miner 理論，可求得結(jié)構(gòu)線性累計損傷為 0

17、 032 考慮，一定的安全系數(shù)，如 3，得到結(jié)構(gòu)在給定的疲勞荷載 作用下累計損傷為 0 096，小于 1，滿足要求3 2表 1Tab 1疲勞荷載Fatigue loads疲勞荷載循環(huán)次數(shù) /次各級編號壽命 / 次損 傷M / ( kN·m)T / ( kN·m)F / kN2 ×1071 ×1075 ×1062 ×1061 ×1065 ×1052 ×1051 ×1055 ×1042 ×1041 ×10412345678910111902202753303554104

18、3546552057562510 37015 55020 73023 32025 91031 09033 68033 68038 86046 63051 8103 2004 1004 8005 7006 6007 6008 5009 50010 10011 00011 7002 23 ×1081 36 ×1087 95 ×1075 44 ×1073 97 ×1073 00 ×1072 03 ×1071 56 ×1070000 008 976 6610 007 342 1440 006 287 7260 003 67

19、5 7950 002 516 3560 001 668 3350 000 987 6540 000 641 437累計線性疲勞損傷0 032 096 108Miner 理論認為各級疲勞荷載之間相互獨立，其計算模式是分別單獨求解各級疲勞荷載作用下的結(jié)構(gòu)74水利水運工程學(xué)報2011 年 9 月疲勞損傷，最后累積疊加各損傷值作為結(jié)構(gòu)總體累積損傷，因此無法體現(xiàn)加載順序的影響，而實際工程中，加載順序?qū)Y(jié)構(gòu)的疲勞損傷影響是不容忽視的 為了解加載順序的影響，本文借助有限元軟件的時間步加載模 式，將各級疲勞荷載按照“低高”( WAY1) 和“高低”( WAY2) 的順序加載，獲取結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平信息，并按 照 M

20、ODE_1 3 的 3 種表現(xiàn)模式分別分析該應(yīng)力水平，得到結(jié)構(gòu)安全系數(shù)量化云圖見圖 8 所示，其中圖 8( b) 表示 WAY2 應(yīng)力水平放大 5 倍( a)WAY1 下的 MODE_1 3( scale = 1)( b)WAY2 下的 MODE_1 3( scale = 5)圖 8 安全系數(shù)Fig 8 Fatigue safety factor可見，3 種作用方式造成結(jié)構(gòu)疲勞損傷的能力依然體現(xiàn)為: 正弦波往復(fù)型漸增型; 對于同樣的多級疲勞荷載和同樣的加載方式而言，疲勞荷載由高到低的作用順序?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)抗疲勞能力是不利的，即由低到高加 載順序?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生“鍛煉效應(yīng)”瞬態(tài)動力學(xué)分析在圖 4 ( a)

21、 沖擊荷載作用下，沿高程遞增( node 1 4 ) 摘取 塔筒上 4 個點，其中 node 4 位于塔筒頂部，x 方向位移響應(yīng)見 圖 9 可見，距離沖擊點較近的 node1 點位移響應(yīng)峰值與沖擊荷 載開始作用的 t = 2 s 時刻接近，隨著高程的增加，塔筒高處遠離 沖擊點的位置所出現(xiàn)的位移響應(yīng)峰值逐漸滯后于 t = 2 s 時刻; 沿塔筒方向，隨著高程的增加，x 方向位移響應(yīng)峰值漸增，響應(yīng) 曲線擺動幅度愈發(fā)明晰，換言之，距離沖擊點較近的位置，響應(yīng) 峰值滯后會伴隨沖擊荷載的漸減而漸趨平穩(wěn)，而距離沖擊點較 遠的塔筒高處位置在位移響應(yīng)峰值之后，盡管也呈衰減趨勢，但 在慣性力作用下，趨于平緩所需的

22、時間較長3 3圖 9 x 方向位移響應(yīng)( 沖擊荷載)Fig 9 x-displacement response沖擊荷載作用下，結(jié)構(gòu)疲勞損傷識別結(jié)果可通過圖 10 ( a) 所示的安全系數(shù)云圖及換算為概率統(tǒng)計結(jié)果的云圖顯示 其中，概率統(tǒng)計結(jié)果表示失效概率百分比( a)沖擊荷載( b)激振荷載圖 10 安全性識別Fig 10 Safety identification李 煒，等: 海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析75第 3 期可見，在該沖擊荷載作用下，結(jié)構(gòu)易發(fā)生疲勞破壞的部位是斜撐與樁套管連接處 在圖 4( b) 激振荷載作用下，結(jié)構(gòu)疲勞損傷識別結(jié)果可通過圖 10( b) 所示 可見，斜撐與塔筒連接處

23、、斜撐與樁套管連接處均為易出 現(xiàn)疲勞區(qū)域結(jié)語4研究了海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)疲勞分析方法，區(qū)分荷載類型為單級疲勞荷載和多級疲勞荷載，依據(jù)線性累積損傷理論對結(jié)構(gòu)疲勞損傷及疲勞壽命進行了計算; 選用漸增型、往復(fù)型、正弦波型這 3 種疲勞荷載作用方式 研究了疲勞荷載作用方式對結(jié)構(gòu)疲勞損傷的影響，驗證了疲勞荷載作用方式對結(jié)構(gòu)疲勞損傷的影響不容忽 視，并以安全系數(shù)量化結(jié)構(gòu)不同區(qū)域抗疲勞損傷的能力在本研究所涉及的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式、疲勞荷載取值情況下，3 種作用方式造成的結(jié)構(gòu)疲勞損傷嚴重程度為 漸增型往復(fù)型正弦波型通過對比加載順序?qū)Y(jié)構(gòu)疲勞損傷的影響，說明線性累積損傷理論無法考慮加載順序影響參 考 文 獻:1 API

24、RP 2A-WSD( 2007) ，Recommended practice for planning，designing and constructing fixed offshore platforms-working stressdesignS2 DNV-OS-J101( 2010) ，Design of offshore wind turbine structuresS3 李煒，鄭永明，周永 近海風(fēng)電基礎(chǔ)樁土作用 3D 有限元模擬J 水電能源科學(xué)，2010，28 ( 8 ) :162-164 ( LI Wei，ZHENG Yong-ming，ZHOU Yong 3D-FEM simul

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26、ng，2010 ( 8 ) : 125-128 ( in Chinese) )5 LI Wei Study on the fuzziness in fatigue life estimation of the foundation of offshore wind turbineJ Advanced MaterialsResearch，2011，243-249: 4741-47456 李茜，楊樹耕 采用 ANSYS 程序的自升式平臺結(jié)構(gòu)有限元動力分析J 中國海洋平臺，2003，18 ( 4 ) : 41-46 ( LI Qian，YANG Shu-geng The finite element

27、 dynamic analysis for self-elevating platform by ANSYS / Multi-physics programJ China Offshore Platform，2003，18( 4) : 41-46 ( in Chinese) )7 李明，陶正梁，姚海田 基于 ANSYS 的平臺波流載荷下動力分析及疲勞分析J 石油鉆探技術(shù)，2005，33( 3) :45-48( LI Ming，TAO Zheng-liang，YAO Hai-tian The dynamic and fatigue analysis for offshore platform u

28、nder the wave and currentforces by ANSYSJ Petroleum Drilling Techniques，2005，33( 3) : 45-48 ( in Chinese) )8 劉翔，李剛，岳前進，等 抗冰導(dǎo)管架平臺疲勞可靠性優(yōu)化J 工程力學(xué)，2010，27( 1) : 215-220 ( LIU Xiang，LI Gang，YUE Qian-jin，et al Optimization of ice-resistant jacket platform design based on fatigue reliabilityJ Engineering Me

29、chanics，2010，27( 1) : 215-220 ( in Chinese) )9 舒鐵 單立柱海洋平臺安全性評價研究D 大連: 大連理工大學(xué)，2005( SHU Tie Study on safety evaluation for single-leg jacket platformD Dalian: Dalian University of Technology，2005 ( in Chinese) )10 楊秀娟，修宗祥，閆相禎，等 深水導(dǎo)管架海洋平臺隨機疲勞壽命可靠性分析J 機械強度，2011，33 ( 2) : 264-269( YANG Xiu-juan，XIU Zong

30、-xiang，YAN Xiang-zhen，et al Random fatigue life reliability analysis of deep water jacket platformJ Journal of Mechanical Strength，2011，33( 2) : 264-269 ( in Chinese) )11 謝文會，謝彬 深水半潛式鉆井平臺簡化疲勞分析J 海洋工程，2010，28 ( 2 ) :37-43 ( XIE Wen-hui，XIE BinSimplified fatigue assessment for deepwater semi-submersib

31、le rig J Ocean Engineering，2010，28 ( 2 ) : 37-43 ( inChinese) )12 劉翔，李剛，岳前進，等 抗冰導(dǎo)管架平臺疲勞可靠性優(yōu)化J 工程力學(xué)，2010( 10) : 215-220 ( LIU Xiang，LI Gang， YUE Qian-jin， et al Optimization of ice-resistant jacket platform design based on fatigue reliability J Engineering Mechanics，2010( 10) : 215-220 ( in Chinese)

32、)76水利水運工程學(xué)報2011 年 9 月Fatigue life analysis of the foundation structure of offshore wind turbineLI Wei1 ，LI Hua-jun2 ，ZHENG Yong-ming1 ，ZHOU Yong1( 1 HydroChina Huadong Engineering Corporation，Hangzhou310014，China; 2 Ocean University of China，Qingdao266100，China)Abstract: The evaluation method of fat

33、igue damage and fatigue life for foundation structure of offshore wind turbineis investigated The fatigue damage and fatigue life of a tripod foundation is calculated using the method based on the S-N curve and linear damage cumulative rules ( Miner rules) Three action modes of fatigue loads，named t

34、he increasing mode，the concussive mode and the sine mode，are considered in the fatigue analysis of the foundation under two kinds of fatigue loads，single load and multi-load The ratio of the fatigue limit to the stress level caused by the fatigue load，named safety factor，is used to evaluate the ability of resisting fatigue The forging effect caused by the load sequence is proved The effect of load sequence is ignored in the linear accumulation theorem of fatigue damage for the