单桩基础是目前应用最为广泛的近海风电结构基础形式。本文主要针对采用单桩基础的海上风电结构过渡段,研究了过渡段灌浆体在风荷载和波浪荷载共同作用下的疲劳性能。主要研究内容和结论如下:1、针对海上风电结构所处的环境,确定过渡段灌浆体疲劳分析的荷载组合;建立海上风电结构有限元模型,分析灌浆体的疲劳危险节点及其Tresca应力时程曲线;根据疲劳线性损伤累积理论、灌浆体的疲劳S-N曲线和雨流计数法计算灌浆体疲劳危险节点的损伤度。2、针对无剪力键的过渡段,研究了过渡段灌浆体的疲劳性能。研究结果表明:(1)过渡段灌浆体下边缘的疲劳累积损伤度比上边缘大。(2)当灌浆体长度约为1.5倍桩径时,灌浆体的损伤度最小。(3)随着过渡段灌浆体厚度的增加、外套筒厚度的减小、桩体厚度的增加、露出桩长的增加,塔筒高度的减小、风轮-机舱质量的减小、土体剪切模量的增加,灌浆体的损伤度逐渐减小。(4)灌浆体的厚度、灌浆体的长度、塔筒的高度、风轮-机舱的质量等参数对灌浆体的损伤度影响较大。(5)提出了灌浆体的疲劳累积损伤度受风电结构的设计参数影响的计算公式。(6)随着对海上风电结构施加波浪荷载和风荷载的增加,灌浆体的损伤度显著上升,且风荷载的增加比波浪荷载所产生的影响大得多。3、针对有剪力键的过渡段,研究了过渡段灌浆体的疲劳性能。研究结果表明:(1)剪力键的存在将增大灌浆体疲劳危险节点的累积损伤度。(2)相对于无剪力键过渡段的灌浆体,剪力键的存在使得灌浆体疲劳危险节点的位置由灌浆体的上、下边缘处转移至顶部和底部的剪力键附近。(3)当剪力键的宽度约为高度的2倍时,灌浆体的损伤度最小。(4)当每侧剪力键数目为5(即垂直中心间距约为高度的20倍)时,灌浆体的损伤度最小。(5)随着过渡段剪力键高度的增加,灌浆体的损伤度逐渐增大。(6)有剪力键过渡段灌浆体的损伤度的变化规律明显区别于无剪力键的情况。随着灌浆体厚度的增加、外套筒厚度的减小以及桩体厚度的增加,灌浆体的损伤度逐渐增大。(7)剪力键的宽度、高度、每侧数目(即垂直中心间距)以及灌浆体的厚度等因素对灌浆体的损伤度影响较大。