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永福股份刘景儒:为海风客户算清每一笔“土账”

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5月29日至31日,第八届风力发电支撑结构研讨会在大连召开。永福股份首席设计师兼副总工程师刘蔚受邀在“海上风电支撑结构技术论坛”担任大会主持嘉宾,永福股份海上风电岩土专家刘景儒博士在同期论坛上作题为《海洋风电工程循环荷载土体特性评价》的主题报告,系统阐述了海洋风电工程中土体动力特性评价的核心难点及其工程实践路径。



风机越大,基础越深

一个“看不见的风险”正在浮出水面

海上风电正在加速走向深水远岸。风机越做越大,基础越打越深,但有一个问题容易被忽略——海底的土,不是一成不变的。

风暴来了,波浪退了,潮汐涨落,每一次加载和卸载,都会在土体里留下“痕迹”。几万次、甚至几十万次的循环荷载之后,土体强度会退化、刚度会下降。这不是理论推演,是有现实教训的:墨西哥湾的卡米尔飓风、艾克飓风,巴塞罗那港的风暴,都曾造成海上平台和防波堤的严重损毁。风暴不是一次“冲击”,而是反复的“拉扯”。这个问题在工程设计中经常被简化、被低估,甚至被忽略,但它直接决定风机基础能不能在服役期内“站得住”。

不是所有土,都能用同一套参数打天下。海洋黏土不是普通黏土。它高可塑性、高压缩性、高敏感性,但抗剪强度低。同一个海域,不同位置的土可能脾气完全不同。套用别人的参数,风险很大。但现实是,真正系统考虑土体循环退化机制的设计项目,目前还是少数。传统的动力时程分析太复杂,大多数设计团队不具备这个能力。



刘景儒博士指出,这个问题不止存在于海上风电。海洋石油平台、近海防波堤,所有海洋工程都要面对循环荷载——海洋环境决定了,循环荷载是结构安全的一个控制因素。谁把这个评价方法走通了,谁就能为整个海洋工程领域提供支撑。

打通土体循环评价全链条

为客户算清每一笔“土账”

刘景儒博士介绍,行业内对循环荷载评价其实是有规范可循的。API和DNVGL都建议了一套方法:通过高级土工试验建立等值线图,结合静力计算,判断土体的动力行业内对循环荷载评价是有规范可循的。但这套方法环节多、门槛高。尤其是高级土工试验,一般设计单位做不了。所以行业长期存在一个“卡点”——关键环节依赖外部委托,核心技术上自己插不上手。

刘景儒博士和勘测团队用了近两年时间,与高校实验室深度合作,把这套方法从理论到应用一步步走通了。从高级土工试验数据处理,到等值线图绘制,永福现在能够独立完成全过程。设计师不需要懂复杂的动力分析,看图就能做判断。



对客户而言,这意味着更安全的基础、更可控的成本、更可预期的服役寿命。不需要再靠“拍脑袋”加安全系数,桩打多深、用多少材料,心里更有底。对行业而言,这套方法正在把土体循环退化这个“隐性深水区”,变成一个可操作、可验证的标准动作。

“深远海风电的根基,不仅仅是打在海底的桩与锚,更是打在技术积累上的每一份力。”

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