随着全球气候变暖和能源危机的日益严重,可再生能源以其绿色低碳的特点成为各个国家能源发展的重要方向。可再生能源中,风能因其自身清洁性以及经济性成为新能源的发展方向。我国风能技术取得了长足进步的同时,风电场以及风机总量也与日俱增。其中,海上风电能资源相比于陆地能源资源更加丰富,且不占用土地资源,是目前新兴的热门新能源行业,我国已经建造诸多海上风电场,具有良好的应用前景。海上风电基础结构在服役期间会受到多种环境因素作用。特别是建造在我国渤海和北黄海北部的海上风电场,在冬季海面结冰时,海冰与风电基础结构相互作用,会产生显著的冰激振动,引发结构失效风险和疲劳损伤。针对冰区风电基础结构在服役期内的结构风险开展评估,并合理地制定维护检验计划,有助于降低维护成本,增加结构安全性能。为此,本文采用基于风险的检验方法,开展冰区风电基础的结构完整性管理研究。该方法是在综合考量结构设计、建造和外部环境数据的基础上,对风电基础结构进行疲劳损伤、极限强度、失效风险等方面进行科学评估,并基于评估结果制定检验和维修计划的系统解决方案。该方法可以对海上风机结构从初始结构设计和服役期间的全部相关数据进行管理,建立科学评估方案以及检验计划,从而在保障结构安全的同时降低维护运行成本,为冰区海上风电基础结构的安全提供有力保障。本文以冰区海上风电基础结构为研究对象,针对结构完整性管理流程开展分析。首先,通过对海冰参数的统计分析,采用离散元方法构建海冰与风电基础结构的相互作用得到冰载荷时程曲线,并利用时域分析方法,选取Miner线性累积损伤原理对结构的疲劳寿命开展评估。在得到结构的疲劳寿命后利用等效Weibull分布和极限状态方程对结构的疲劳失效概率进行计算。根据结构的环境数据对结构的环境载荷进行分析,利用静态推倒法以及两倍弹性准则对结构的极限承载能力开展评估,并建立结构极限承载力随疲劳损伤积累的变化模型,从而得到结构的强度失效概率估。在对结构强度失效概率以及疲劳失效概率计算完成后,选取完整性管理中基于风险的定量评估方法,定义强度失效概率和疲劳失效概率为结构服役期间的风险,形成结构的风险矩阵。最后根据结构的风险矩阵对结构制定合理的检验计划,形成以风险为基础的完整性管理系统。