风能是一种清洁的可再生能源,合理的利用风能能够有效地缓解我国目前存在的能源紧张和环境压力的问题。与陆上风电相比,海上风电有着无可比拟的优势。但是海上风力发电支撑体系处在比较复杂的环境下,受到多种环境荷载的作用,如何保证支撑体系的安全,可靠显得至关重要。海上风力发电支撑体系在正常工作时,会受到风荷载,波浪力,流荷载,还有偶然地震作用。在我国北方结冰海域,还会受到冰荷载的作用。我国目前对风力发电支撑体系的研究目前还处于起步阶段,缺乏实际的工程可以借鉴,与没有成熟的规范来参考,大都参考国外的相关资料。本文从我国目前风力发电支撑结构设计的研究状况出发,通过理论分析和数值模拟,重点研究了以下几个问题:(1)针对海上风力发电机结构的复杂性,本文建立了简化的模型,为了验证简化模型的准确性,又建立了相对精确的模型与之对比,得到简化模型的合理性。(2)通过谐波叠加法模拟了风荷载,计算了结构在风荷载作用下的反应。(3)针对渤海海域冬季结冰期的情况,本文编制Matlab程序模拟了随机的冰荷载时程,并计算了结构在冰荷载下的反应,然后又计算了结构在风和冰共同作用下的反应,并进行了对比,得到它们对结构有着不用的影响方面。(4)计算了结构在随机地震作用下的反应,随后计算了结构在3种荷载共同作用下的反应,并分析了它们对结构的影响。本文研究了海上风力发电支撑体系在3种环境荷载(考虑到由于冰荷载的存在,忽略了波浪力)下的反应,得到了一些有意义的结论,可以为工程的设计提供些依据。