海上风能资源的规模化利用已成为包括中国在内的众多沿海国家推进可持续发展的新战略,近十几年来得到持续快速的发展。基础结构作为海上风力发电机的支撑结构,其安全性影响到整个风力发电机组能否正常运行,其中船舶碰撞和地震作用是影响海上风电基础结构安全性的两个重要因素,目前国内外关于这两个方面的研究较少,特别是国内的研究还很不深入,本文系统地研究了船舶碰撞及地震作用下海上风电导管架式基础的结构响应,得到了一些有意义的结论,为今后相关领域的研究提供了参考。本文的主要研究工作包括:(1)以某3.0MW海上风电导管架式基础结构及一艘质量3000吨的船舶的船鼻艏为研究对象,考虑了不同船舶航速、不同碰撞位置及不同管节点区壁厚对基础结构受力性能的影响,利用ADINA软件对海上风电基础结构遭遇船舶碰撞进行了数值模拟分析,并探讨了碰撞损伤对海上风电基础结构承载性能的影响规律。(2)基于OpenSEES平台开发了海上风电导管架式基础结构系统软件JFAP,该软可以实现海上风电导管架式基础结构的参数化建模、快速生成OpenSEES求解文件及利用表格显示后处理结果等功能,并能进行静动力及弹塑性地震响应分析。通过与商用结构分析软件ETABS进行对比分析,验证了 JFAP软件计算结果的准确性。(3)基于纤维单元理论,建立了海上风电导管架式基础结构的有限元模型,应用JFAP软件进行了 Taft波及EI Centro波作用下的地震时程反应分析,比较分析了不同强度等级地震及不同的地震波作用下海上风电基础结构的地震响应。