随着我国经济不断发展,能源需求越来越大。由于海上风电具有陆上风电不可比拟的诸多优势,而受到很多国家和企业的重视。海上风机作为应用最为广泛的海上风能开发装备,承担着我国发展新能源、缓解常规能源的重大任务。但随着装机容量越来越大,工作海域越来越深,海上风机固定式支撑结构遭受的环境载荷也将十分复杂。支撑结构属于细长柱体结构,在其服役期内,长期遭受交变载荷的作用,属于典型的高周疲劳结构,极易产生疲劳损伤。且一旦发生疲劳破坏,后果将不堪设想。因此在设计阶段对海上风机支撑结构进行疲劳分析尤为重要。国内海上风机支撑结构的研究多集中于单桩基础结构,而且多为对结构的环境载荷分析、静力和动力分析等方面,疲劳分析相对较少,且疲劳寿命计算方法相对简单。可以看出,国内海上风机支撑结构疲劳研究尚处于起步阶段,有很多问题需要解决。本文对海上风机固定式三桩支撑结构的动力响应和疲劳等方面进行了研究与分析,主要进展和成果为:（1）载荷分析。主要计算塔柱顶部受到的风机载荷、塔柱受到的风载荷和斜撑过渡段受到的浪流联合载荷这三种典型载荷的时间历程曲线。首先,根据IEC规范建立湍流风模型,结合气弹动力学,分别计算多种正常和极端工况下机舱对塔柱顶部施加的风机载荷;然后,根据ABS规范说明的计算方法计算塔柱上的风载荷;最后,采用Stokes五阶波理论和Morison方程计算浪流联合载荷。（2）模态分析和动力响应分析。用ANSYS建立三桩支撑结构有限元模型,采用联合响应的方式将风机工况和海洋状况组合成联合工况,尽可能真是地模拟海洋环境。然后对结构进行模态分析,分析模态振型和结构自振频率,并与载荷频率相比较。最后进行动力响应分析,找出结构最危险节点,并输出该节点等效应力时程曲线。（3）时域和频域疲劳分析。首先,分别采用时域法和频域法计算风机支撑结构在额定风速下正常工作的疲劳寿命。其次,依据IEC61400-3（2009）规范和ABS Guide（2010）规范,筛选所有基本的载荷工况,选出六种极限工况,分析在50年和100年回归周期的极限风况下,偏航控制系统和单个桨距角控制系统失效对疲劳寿命的影响。