CFD风电工程软件是北京木联能软件技术有限公司与中国水电工程顾问集团公司联合开发一整套用于风电行业的软件包，其中《CFD风电工程软件-塔架地基基础设计软件》(WTF)是由我公司与集团公司共同开发完成，是《风电机组地基基础设计规定（试行）》的配套设计软件和扩充，此软件的成功研发将为统一国内风电场机组基础设计中的内容、深度和技术要求发挥重要作用。

1 研发背景

风能资源是清洁的可再生能源，风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。世界上很多国家，尤其是发达国家，已充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性，对风电的开发给予了高度重视。为了加快我国风电的发展，在较短时间内使我国风电场设计、风机制造等技术水平再上新台阶，促进风电场建设成本和上网电价的快速降低，保证大规模提供清洁电力，结合我国风电发展现状国家发改委制定了《国家风力发电中长期发展规划》，并广泛征集各省市发改委（计委）和有关单位的意见，提出了到2020年全国建设3000万kW风电装机的宏伟目标。中国水电工程顾问集团公司作为国家发改委授权委托的风电行业规范、技术标准编制单位，为了实现此宏伟目标相应的制定了相应的行业规范为了支持风电行业规范、健康的发展，针对我国风电场建设的实际情况，决定开发WTF软件，北京木联能软件技术有限公司与水电水利规划设计总院承担了该软件开发任务。

另外，本软件也通过了中国风能协会、中国建筑科学研究院、中国电力建设工程咨询公司、华能新能源产业控股有限公司、中国龙源电力集团公司、水电水利规划设计总院、中国水电顾问西北勘测设计院、华东院、北京院、中南院、贵阳院、成都院、广西电力工业勘测设计研究院、上海勘测设计研究院、福建省电力勘测设计研究院、内蒙古电力勘测设计院、清华大学、福建永福工程顾问有限公司、新疆金凤科技有限公司、华锐风电科技有限公司、GAMESA公司北京代表处、德国NORDEX公司北京代表处等单位的多名国际和国内风电领域知名专家组织的评审。

本软件的成功推出，填补了国内在风力发电机组塔架地基基础设计软件方面的空白，也必为我国风电场工程建设的健康有序发展起到重要作用。

2 软件特点

◆ 《风电场风力发电机组地基基础设计规定》的配套、扩充

◆ 计算速度快，能最大限度的提高设计效率，降低设计成本

◆ 促进国内风电场风电机组地基基础设计标准化

◆ 用户可以灵活调整布桩形式，符合实际工程设计习惯

◆ 界面友好，操作直观简便，便于用户快速掌握

3 参考资料

◆ 《风电场机组地基基础设计规定》

◆ 《建筑地基基础设计规范》GB 50007

◆ 《混凝土结构设计规范》 GB 50010

◆ 《建筑抗震设计规范》 GB 50011

◆ 《建筑桩基技术规范》 JGJ 94

◆ 《特种结构地基基础设计手册》

◆ 《高塔基础设计与计算》

◆ ……

4 主要功能模块

系统主界面

4.1 软件计算流程——扩展基础

以圆形扩展基础计算为例：

程序可对正常工况、极端工况、多遇地震工况、罕遇地震工况和疲劳荷载工况进行完全计算，也可针对某一种工况单独进先计算。完全计算的流程如下图所示：

4.1.1 基础尺寸说明

4.1.2 岩土参数说明

岩土参数种的“地基承载力修正系数、深度承载力修正系数、宽度承载力修正系数”3项均根据相应范围进行查表（来自《基础设计规定》），用户可以直接进行选择。

4.1.3 风机相关参数说明

（1） 当风机厂家提供的水平力和水平弯矩以Fx、Fy、 Mx、My分别给出时，用户可以直接按照提示输入；当风机厂家提供的水平力和水平弯矩以Fr、Mr分别给出时，此时用户需要在Fr和Mr处进行输入。（如图红色框1所示）

（2） 如图红色框1处含义为，选择“完全计算”时，系统对正常工况、极端工况、多遇地震工况、罕遇地震工况和疲劳荷载工况进行综合计算；取消完全计算时用户即可对某一种工况进行单独计算。

（3） 地震工况不需用户输入，由“地震荷载”中系统将为用户提供自动计算，说明见

4.1.4。

4.1.4 地震荷载计算说明

将地震裂度、风机轮毂高度、风机塔架重、风机机舱重、风机转轮重等值填写完成后，点击1处的

按钮即可计算出多余地震和罕遇地震工况的各个物理量的值，然后点击2处的

按钮便可以完成对“正常运行+地震荷载工况荷载标准值”的计算，点击

时，系统将所有计算结果添加到4.1.3中的3、4两行荷载中。

4.1.5 沉降计算和分项系数说明

这2项可根据《基础设计规定》直接进行选择和输入，系统提供的标均来自其中，分项系数种的值用户可以修改。

4.1.6 计算和配筋说明

完成4.1.1~4.1.5后，即可对工程进行计算，点击计算后系统弹出窗体如下，用户在进行地基承载力计算时选择“不修正”时计算结果偏安全。

进行计算后，首先弹出的界面是“基础底面配筋”，其中《规定》中对每米板的配筋面积和配筋率有大于2500mm2和0.2%的限制。程序会自动进行控制。

继续计算后，弹出的界面 “基础底面配筋”，操纵步骤和方法与顶面配筋完全相同。

最后进入的是基础台柱配筋界面，原理同上述两个过程，只是配筋率的控制是0.4%。

至此，一个基础的计算即可完成，用户可以直接查看到计算报告。

4.1.7 CAD出图

完成前面的计算后，点击菜单中的【绘图】，通过绘制工程图即可生成基础底板的配筋图。

4.1.8 补充说明

方形扩展基础和八边形扩展基础设计软件操作同“圆形扩展基础”。但是方形扩展基础采用正交配筋，圆形或八边形扩展基础采用的是径环向配筋。

4.2 软件计算流程——桩基础计算

以圆形承台桩为例：

4.2.1 参数设置说明

4.1.1-4.1.6在桩基计算中仍然适用。

4.2.2 布桩说明

如下图所示，点击“桩数”后面的按钮，系统将弹出布桩界面。

按排设置界面

4.2.3 补充说明

方形承台桩基础和八边形承台桩基础设计软件操作同“圆形承台桩基础”。配筋采用的均是正交配筋。如下图所示