杨冬宝 高俊松 刘建平 宋 础 季顺迎,2)

∗(大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室，辽宁大连 116023)

†(中国三峡新能源(集团)股份有限公司，北京 100053)

∗∗(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200434)

引言

海上风能是最具有发展前景的可再生资源之一.我国漫长的海岸线和丰富的海风资源，为发展海上风电提供了有力的条件.虽然我国海上风电发展起步晚，但是自2018 年以来，我国海上风电新增装机量已经超过英国和德国，成为全球最大的海上风电发展市场.

传统的海上风机设计主要考虑空气动力、水利环境和抗震设计等外界因素[1-2]，但是对于我国渤海及黄海北部寒区海域的风机设计，海冰也是无法忽略的重要因素之一.虽然在一些寒区风机抗冰设计中已经采用极端静冰载荷校核风机结构抗冰性能，但是大量现场观测和理论研究表明，由海冰引起的冰激振动对海洋结构和设备的危害远远超过极端静载荷下结构整体安全问题[3].此外，现场测量和模型实验表明直立或锥体基础的海洋平台结构都会发生强烈的冰激振动，相比于锥体结构的随机振动，直立结构的稳态振动对于结构的危害更为严重[4-5].

海上风机结构主要分为适用于浅水海域的基础固定式风机和适用于较深海域的浮式风机[6].在各种风机结构中，单桩式风机是目前国内外应用最为广泛、研究最为集中的风机结构.对于风机与海冰的相互作用，其研究工作最早开始于……