朱本瑞，孙 超，黄 焱

(1.天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072；2.路易斯安那州立大学 土木与环境工程学院,美国 70803)

随着世界各国对能源需求的增加，海上风能作为一种清洁可再生资源备受关注。根据全球风能理事会(Global Wind Energy Council,GWEC)2018年数据统计，世界范围内的风能发电量达到539 GW，并预测在未来5年内，以平均每年55 GW的装机总量速度持续增长[1]。我国海上风电事业起步较晚，但发展迅速，截至2019年6月底，海上风电累计装机容量已达403万千瓦，预计2020年，实现并网装机790万千瓦[2]。目前，海上风电不断向大型化发展，2019年，金风科技在江苏大丰海上风电中，安装了GW184-6.45 MW的海上风电机组，该机组搭载90 m叶片，是国内已投运机组中叶片直径最大的海上风力发电机组，刷新了亚太地区投运机组的最大叶轮直径记录[3]。

不同于陆上风电结构，海上风电服役环境恶劣，除承受风、浪、流等海洋环境载荷，在冰区海域还受到海冰的威胁。相对于风浪流载荷，海冰是一种极其特殊的载荷，受其温度、盐分、冰厚、冰速以及与之作用结构的刚度、作用面积和形状等参数的影响，具有复杂多变的失效模式和截然不同的作用机理。截至目前为止，学术界对冰与结构的相互作用机理仍未达成统一的认识[4]。文献[5]研究表明，海冰载荷是冰区海上石油平台设计的主要控制载荷，特别是其引起的冰激锁频振动现象(冰载频率与结构基频基本一致)，严重威胁结构的服役安全。位于我国辽东湾的JZ20-2平台现场监测表明，海冰与柔性直立桩结构相互作用易引发结构的强烈稳态锁频振动[6]；……