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风力发电是目前应用范围十分广泛的一种新能源发电方式,加快风电发展已经成为包括我国在内许多国家的普遍共识。风机由下部的基础结构、塔筒以及顶部的机舱、轮毂、叶片等组成,其中基础对风机的稳定性起着至关重要的作用。风机基础的受载机理十分复杂,在长期循环载荷的作用下,易发生疲劳破坏,因此对风机基础的疲劳损伤分析十分重要。为提高风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,本文对风机基础的疲劳损伤问题开展研究,主要内容如下:(1)总结回顾了目前有关风机基础的研究成果,接着介绍了本文研究内容涉及的基本理论,包括环境载荷的计算、桩土相互作用的模拟以及疲劳损伤评价理论等。根据谱分析理论建立了基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤分析流程。(2)以某1.5MW陆上风机为例,采用频域疲劳损伤分析方法评价了塔底与基础环法兰焊缝处的疲劳损伤,应用热点应力并考虑风速-风向联合分布,计算了法兰焊缝处的疲劳损伤,与基于实测数据的法兰焊缝疲劳损伤相比,结果较为接近,验证了频域疲劳损伤分析方法的有效性。(3)以某3.3MW单桩基础支撑的海上风机为例,建立了海上风机塔筒-基础整体有限元模型,并在模型中考虑了阻尼的影响。基于全时域的动力分析和频域疲劳损伤分析流程研究了风浪联合作用、气动阻尼比取值、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响。(4)海上风机基础算例结果表明,时域方法中风浪单独作用、然后损伤值叠加得到的基础疲劳损伤较风浪联合作用的结果小43.3%,表明简单叠加风致和浪致疲劳损伤的方法偏于危险。对比叠加风浪单独作用的应力时程与风浪联合作用的应力时程,发现风浪间存在一定的耦合效应,但耦合效应较为微弱。为简化工作量,可以采用叠加风浪单独作用时的应力的方法近似代替风浪联合作用的动力响应分析。(5)应力幅概率分布模型对频域法计算的疲劳损伤影响显著,风致疲劳损伤由Dirlik方法计算最接近时域结果,浪致疲劳损伤由IFFT方法计算最接近时域结果。采用频域法计算的风、浪损伤值叠加后,总疲劳损伤小于风浪联合作用时的计算结果。基础疲劳损伤对气动阻尼比的取值十分敏感,气动阻尼比对风致动力响应的影响比浪致响应更加显著,气动阻尼比越大,风致疲劳损伤的差值越小,在进行疲劳分析时应当合理、准确地选取阻尼比。