DNV日前與業內關鍵企業聯合發布了海上風機單樁式基礎結構設計報告。此成果源自一跨行業研究項目，該項目的設立旨在提高軸向承載力的計算能力以及對現有設計準則進行評估。
    2009年秋天，DNV評估了當前業內在單樁式海上風機結構設計上的狀況，尤其對無剪切鍵、大直徑灌漿連接的軸向承載力的計算情況進行了評估。研究發現，現有的設計都無法正確反映此類連接的真實物理特性。
    基于此次研究的結果，DNV迅速建立了一項跨行業聯合研究項目，邀請業內高級專家一起參與評估現有設計準則，并對軸向承載力的計算方法進行修正并提高。DNV、風場業主、運營商、灌漿生產商和設計公司在DNV的實驗室共同協作，對風機結構進行了物理測試、結構分析、現場監測和經驗共享。該小組共有12名成員，目前關于這個項目的測試報告已經正式發布。
    背景
    灌漿連接用于連接過渡段和單樁基礎。過渡段置于樁基礎的頂部，置于臨時支撐上。在安裝過程中，過渡段會在進行灌漿前被抬高到垂直位置。水泥漿固化后，起重裝置將被移走，并在臨時支撐和樁基礎間保留幾厘米的間隙。
    灌漿連接向臨時支撐方向的沉降，在結構上可能導致產生與設計階段的預測不同的應力流。通過臨時支撐的意外應力轉移會導致結構疲勞開裂而需要修復。
    此項跨行業研究項目已經得出結論：不推薦采用無附加支撐結構的圓筒型灌漿連接設計。主要原因是，由于大直徑的影響，缺少對軸向承載力有較大影響的公差的控制，以及由于風浪引起的過大彎矩導致的灌漿接觸面的滑動所帶來的磨損，造成軸向承載力將低于先前的假定。
    然而，對于目前已經被用于海上項目的圓筒型灌漿連接設計以及可能發生的沉降，應考慮采用附加的支撐結構來轉移軸向載荷。目前已經為現有裝置的開發了降緩方法，并已經在幾種結構上得到應用。
    采用剪切鍵的灌漿連接
    新的技術也將影響采用剪切鍵的大直徑灌漿連接設計。剪切鍵是焊接在單樁外部和過渡段內部的環形焊條。剪切鍵的目的是增加水泥和鋼鐵之間的滑動阻力以防止發生沉降。對于這種連接，現有的設計標準是根據交變動態載荷的有限測試數據。在推薦此解決方案之前，剪切鍵的設計應該按照相關標準進行開發。為此DNV啟動了后續的跨行業研究項目，旨在更新現有采用剪切鍵的灌漿連接的知識與設計。
    圓錐型連接
    根據此次跨行業研究項目，一種采用圓錐型連接來承受大動態彎矩的單樁設計已經得到開發。根據這種設計，單樁基礎和過渡段在灌漿部分使用小錐角構造。（參考圖2）
    如果鋼結構和水泥之間的固結連接部分于在役周期間發生破壞，過渡段會出現輕微的沉降。這些沉降將使鋼結構和水泥之間產生接觸壓力，加之摩擦，反而將進一步提供足夠的阻力以防止沉降進一步發生。
    參與者
    跨行業研究項目的成員為這次工作做出了支持和貢獻，以下是他們的名單：
    荷蘭壩力頓工程公司, 丹麥巴斯夫化學建材公司, Centrica Renewable Energy Limited, Densit A/S, Dong能源公司, DNV, GustoMSC, MT Højgaard a/s, 丹麥派爾公司, RWE Innogy GmbH, 挪威國家石油公司， 挪威電力公司和Vattenfall Vindkraft A/S.
    規范升級
    海上風機結構設計標準DNV-OS-J101已經在此跨行業研究項目期間進行了部分修訂，新版本將于2011年第二季度發布。