[发明专利]一种用于海上风力发电的张拉整体海洋平台

说明书

本发明公开了一种用于海上风力发电的张拉整体海洋平台，包括张力腿、平台拉索、底部横向拉索、活动平台、斜向拉索、弧形撑管、中央立柱、连接节点、径向拉索、顶部横向拉索、顶部撑杆、顶部斜向拉索及横向加强索；其外部主体框架包含四根弧形撑管，将顶部节点与临杆底部节点连接的斜向拉索，分别将相临两杆顶部、底部节点连接的顶部横向拉索与底部横向拉索；内部的活动平台通过平台拉索与外部主体框架相连接，消耗部分平台剩余浮力将其绷紧并构成张紧结构。本发明将张拉整体结构应用于海洋平台，通过特殊的张紧结构，抵消部分主体张拉整体结构与活动平台的振动，使得平台遭遇风浪时更加稳定，改善了传统张力腿平台易与波频共振的问题。

技术领域

本发明涉及海洋平台技术领域，具体地说是一种用于海上风力发电的张拉整体海洋平台。

背景技术

随着“碳中和”概念的不断普及，风能及太阳能等清洁能源的重要性已显而易见。相对于陆地风能及太阳能，海洋则拥有更为丰富的风力资源及更加优越的光照条件。虽然海洋风电已初步投入使用，但是恶劣的海洋环境对其结构仍具有难以克服的挑战。海洋风电多数采用三条张力腿的张力腿平台，其运动性能良好，可以灵活改变作业海域，其形态结构很大程度上降低了造价，于我国近海区域应用广泛。但其特殊的张紧结构在带来诸多优点的同时，也使得平台承载能力降低，在较为恶劣的环境下更容易与波频共振，从而导致平台失稳。

相关技术中，中国专利申请号CN102865198B，公开了一种海上风力发电机的浮式基础，包括至少一个浮式基础单元，所述浮式基础单元包括塔柱、风力发电机、多个浮筒、连接杆、方形撑、第一支撑杆和第二支撑杆，风力发电机安装于塔柱的上端，多个浮筒均匀分布于塔柱的周边，相邻的浮筒下端通过方形撑固定连接，上端通过连接杆固定连接；浮筒上端通过第一支撑杆与塔柱中部固定连接，固定于浮筒下端的方形撑通过第二支撑杆与塔柱的下端固定连接；方形撑位于海水的水面下方，浮筒的下端与海底固定连接。相关技术的不足在于，只增加的撑杆以增加风机的稳定性，并未从根本上改变浮式基础自身的稳定性。

因此，实有必要提供一种新的用于海上风力发电的张拉整体海洋平台解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海上风力发电的张拉整体海洋平台，利用杆与索结合的张拉整体结构降低钢材用量，并通过张拉整体结构改善张力腿平台振动频率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于海上风力发电的张拉整体海洋平台。利用张拉整体结构，将主体张拉整体结构与活动平台分为两个相互影响的整体。通过特殊的张紧结构，抵消部分主体张拉整体结构与活动平台的振动，使得平台遭遇风浪时更加稳定。该结构通过杆与索的结合，降低了该海洋平台的用钢材量，解决了传统张力腿平台质量较大的问题。同时，其外形优美，不仅可以应用于海上风电与太阳能，还可用作海洋石油平台、海上展览场馆、海上城市等建筑；

本发明提供的一种多用张拉整体海洋平台包含四条张力腿（1）、平台拉索（2）、四根底部横向拉索（3）、活动平台（4）、四根斜向拉索（5）、四根弧形撑管（6）、中央立柱（7）、数个连接节点（8）、四根径向拉索（9）、四根顶部横向拉索（10）、四根顶部撑杆（11）、四根顶部斜向拉索（12）、数根横向加强索（13）。

上述的弧形撑管（6）沿同一轴心均匀分布，用于连接索与杆的连接节点（8），斜向拉索（5）将弧形撑管（6）的顶部节点与临杆底部节点连接，横向加强索（13）安装于弧形撑管（6）中部及上部，顶部横向拉索（10）与底部横向拉索（3）分别将相临两杆顶部、底部节点连接；内部的活动平台（4）通过平台拉索（2）与外部主体框架相连接，消耗部分平台剩余浮力将其绷紧并构成张紧结构。四根弧形撑管（6）中部至顶部由均匀分布的数根横向加强拉索（13）连接。四根顶部撑杆（11）上端交汇于一点，并由四根顶部斜向拉索（12）分别与弧形撑管（6）的上端节点（8）连接，下端分别连接于四根径向拉索（9）的中间节点（8），所述顶部撑杆（11）可用于固定风力发电杆。

所述的多用张拉整体海洋平台需要预应力才能成型并承担外荷载，无预应力的张拉整体海洋平台无法承担外部荷载。