前言 我國東南沿海常年受臺風侵襲，海上風電結構船撞事故風險高，由于缺少設計后評估公開報告，難以判斷工程安全及經濟性；建立海上風電基礎結構事故后可用性評估方法，對于未來廣東省海上風電設計優(yōu)化及海上風電保險發(fā)展都具有直接意義。本項目發(fā)展事故后海上風電基礎結構承載性能分析的建模和模擬體系，重點解決海洋多場作用下船撞過程及損傷結構非線性計算關鍵問題，實現(xiàn)初始設計、船撞過程和損傷后結構性能一體化對比評估。成果概況如下。 (1)環(huán)境-結構-土體耦合船撞海上風電基礎結構評估方法：全面考慮船撞海上風電基礎結構過程中材料、幾何、接觸、樁土非線性的設置，引入等效環(huán)境荷載，發(fā)展了船撞結構過程及結構承載性能模擬方法，實現(xiàn)結構設計、船撞損傷與剩余承載一體化計算和評估。 (2)打樁過程及附件疲勞斷裂CEL建模和模擬方法：采用CEL技術解決打樁過程中出現(xiàn)的網格畸變問題，并采用無限元方法處理邊界反射導致的計算誤差，實現(xiàn)了大動能作用樁基貫入和附件斷裂模擬。 (3)海上風電基礎結構船撞后修復方案及評估方法：采用膨脹式灌漿卡箍對損傷結構進行修復，實現(xiàn)典型節(jié)點和導管架未損傷、損傷和損傷后修復結構承載性能模擬，給出了修復后結構承載性能評估方法。 (4)海上風電基礎結構船撞后拆除方案及評估方法：基于前述研究實施了船撞導管架拆除模擬，給出了多類拆除流程的穩(wěn)定性指標，提出拆除作業(yè)劃分方法和作業(yè)建議。 (5)典型結構低速撞擊和損傷后結構極限承載試驗：通過落錘沖擊試驗得到導管架典型構件損傷程度與沖擊能量的關系，沖擊力與構件被沖擊后形成的凹陷深度的關系，將結果與數(shù)值模擬結果進行對比，建立了半經驗解析公式；以高性能動態(tài)作動器對導管架比例模型進行位移加載，使結構產生局部塑性、大范圍屈服直至整體失效，驗證了結構整體失效機制和前述數(shù)值評估方法的適用性。 (6)單樁及導管架基礎船撞損傷評估企業(yè)標準：對照國內外重要規(guī)范，針對工程實際總結了單樁及導管架船撞有限元分析流程，針對基礎自身特性給出了破壞形態(tài)與指標。