[发明专利]一种垂向增阻型组合式海上风力机支撑结构体系

权利要求书

1.一种垂向增阻型组合式海上风力机支撑结构，其特征在于：支撑结构由塔筒(2)、浮筒(3)、悬链线式张力键(4)、Spar筒(5)和垂向增阻装置(6)构成；其中Spar筒(5)位于塔筒(2)的底部，通过在Spar筒(5)中装压载，来降低整个结构的重心高度，提高结构的稳定性；当结构的塔筒(2)发生倾斜，与铅垂线产生θ角时，Spar筒(5)中的压载G会产生扶正力矩M，在张力键失效的情况下，Spar筒(5)的存在能够将倾角θ严格地限制在一定范围之内，防止结构侧翻的发生，即θ∈(-C，+C)，其中C90°,C的大小通过压载的大小进行调整；再者，通过增加Spar筒(5)中的压载G来降低整个结构的竖向高度，进而方便悬链线式张力键(4)的就位安装，安装结束后通过减少压载G来张紧悬链线式张力键(4)，进而实现张力键(4)对整个结构的约束；垂向增阻装置(6)安装在Spar筒(5)下方，当支撑结构发生垂荡时，垂向增阻装置(6)通过水体的附加质量与水动力阻尼，来增加结构的垂向运动阻尼，降低结构的垂荡效应，减缓垂荡对悬链线式张力键(4)以及整个结构的影响，提高结构服役期间的安全性能；垂向增阻装置(6)为无底盖圆筒，垂向增阻装置(6)由圆筒外板(7)、内部加劲肋(8)与圆筒顶板(9)组成，垂向增阻装置(6)的外板(7)开孔，相应的加劲肋(8)的高度依据外板(7)的开孔数目和开孔大小决定。

2.根据权利要求1所述的一种垂向增阻型组合式海上风力机支撑结构，其特征在于：支撑结构采用了悬链线式张力键(4)，悬链线式张力键(4)能够提供水平向拉力F_x和竖向拉力F_y。

3.根据权利要求1所述的一种垂向增阻型组合式海上风力机支撑结构，其特征在于：浮筒(3)和悬链线式张力键(4)采用辐射式三角形布置形式，浮筒(3)与水面下的部分塔筒(2)为结构提供足够的浮力P，悬链线式张力键(4)处于张紧状态，严格限制结构的移动范围，悬链线式张力键(4)的竖向分力F_y随悬链线形状的改变而改变。

4.根据权利要求1所述的一种垂向增阻型组合式海上风力机支撑结构，其特征在于：悬链线式张力键(4)对称连接于浮筒(3)或Spar筒(5)的任意位置上。