海上风能的利用和陆上风能相比有着不可比拟的优势。但是,海上风电场的建设成本很高,这也成为限制其发展的重要因素之一。实践经验表明,降低海上风机基础结构的成本可以有效降低整个风电场的工程成本,这就需要把优化的理念引入到基础结构的设计中。优化设计可以得到最优或者相对最优的结构方案,获得良好的经济效果。以某拟建近海风电场为工程背景,利用Ansys软件的参数化设计语言(APDL)建立三桩风机基础的三维有限元分析模型,以结构重量为目标函数,考虑结构的强度、刚度、稳定性以及几何约束,采用Ansys的优化模块对其进行确定性的结构尺寸优化及形状优化分析。确定性的结构优化由于没有考虑结构的模糊性,往往会漏掉真正的最优方案。考虑海上工程结构设计中约束条件边界的模糊性,建立三桩风机基础的模糊优化分析模型,采用模糊综合评判方法确定约束条件的容差系数并采用限界搜索法对三桩风机基础结构进行模糊尺寸优化和形状优化分析。优化结果显示,不论是结构确定性优化还是结构模糊优化,形状优化的结果比尺寸优化更优,而且可以使结构构件的材料得到更加充分地利用。而考虑结构模糊性进行的优化分析可以使结构各构件之间得到更好的协调,获得较为科学的优化结果。可见,对结构进行形状优化和模糊优化是合理、可行的,而且经济效果也非常明显的。