陈 前 ，付世晓 ，b，邹早建 ，b

（上海交通大学a.船舶海洋与建筑工程学院；b.海洋工程国家重点实验室，上海 200240）

1 引 言

当今世界的能源主要来源于石油、煤等矿物燃料。随着世界经济的发展，人们对能源的需求不断增长，能源问题日益突出：一方面，矿物燃料能源为不可再生能源，正日益匮乏，面临枯竭；另一方面，过分开发使用矿物燃料能源会导致一系列环境问题，破坏地球生态，威胁人类的生存。这迫切要求全球进行第三次能源结构调整，从以石油、煤炭和天然气为主的能源系统，转向以可再生能源为基础的可持续发展的能源系统。风能是人类最早利用的能源之一，也是目前最具有竞争力和大规模开发利用前景的可再生能源。开发利用风能这样一种洁净无污染的可再生能源，对于改善能源结构，保护生态环境都有着深远的意义。

迄今为止，开发、利用风能主要是通过风力发电的形式。随着风电开发技术的日趋成熟，风电机组的单机容量不断增大，风机的尺寸和重量也都大幅度增加，对于支撑结构的要求也越来越高。对于单机容量为千瓦级的风电机组，塔筒顶端承载的叶轮以及机舱等结构重量不大，叶轮以及塔筒本身承载的风载也有限，所以支撑结构的强度、稳定性等要求容易满足。但对于单机容量超过兆瓦级的风电机组，其叶轮尺寸大大增加，相应的机组重量和所受载荷也大幅度增加。因此，风力机支撑结构的安全问题受到设计者越来越多的关注，有关学者也对这方面问题进行了阐述与探讨[1-3]。……