向量式有限元方法是由美国普渡大学丁承先教授提出的以牛顿力学作为控制方程的创新性理论,该理论结合了向量力学和数值计算概念,适用于解决材料非线性,几何非线性,断裂等结构复杂性行为。目前,利用向量式有限元方法进行碰撞分析时,一般采用向量式有限元杆单元理论进行计算,但杆单元主要受轴向力,不承受弯矩,计算结果不够精确。本文利用向量式有限元弹簧碰撞理论,给出了海上风电导管架与过往船只碰撞的数值建模方法,为海上风电导管架基础的防撞设计提供参考。本文的主要研究内容有:(1)结合向量式有限元梁单元理论和弹簧碰撞方法推导了向量式有限元弹簧碰撞理论公式,并将其应用在梁单元的碰撞中,推广了向量式有限元方法的应用范围,同时也为海上风电导管架基础与船舶的碰撞分析提供理论基础。(2)基于向量式有限元弹簧碰撞理论,给出了海上风电导管架-船舶碰撞的数值建模方法,利用MATLAB编译程序,进行数值建模,将结果和ABAQUS计算结果对比,二者曲线吻合,验证了向量式有限元弹簧碰撞理论的可靠性,且该方法计算时间短,计算效率更高,凸显了该方法的优势。(3)利用向量式有限元弹簧碰撞理论的数值建模方法,研究了海上风电导管架基础和船舶的碰撞问题,给出了船舶吨位、碰撞速度和碰撞位置对导管架基础力学性能的影响规律。