随着自然资源的日益消耗，世界各国正积极开发可再生资源，风力发电作为新型能源的杰出代表，受到了广泛的国际关注。海上风机由于其工作环境复杂，受到多种随时间及空间变化的载荷作用，如风、浪、流、海冰和地震等，在极端条件下还可能受到几种极限载荷的联合作用，所以对其静、动态结构强度都有着很高的要求。因此，如何合理的确定海上风机的设计环境参数，以及在此基础上的动态响应分析和动、静态强度校核对保证海上风机结构的安全性有着重要的理论意义及实用价值。因此，本文结合5MW海上风机基础结构实例，进行了以下主要工作：1.系统介绍了海上风机所遭受的主要环境载荷，基于随机理论的谐波合成法得到脉动风速及随机的波面升高，并根据叶素—动量理论及Morison方程分别得到动态的风载荷及波浪载荷。2.根据海上风机相关规范，研究了风机基础桩—土相互作用机理及其计算模型。3.基于极值联合概率分布理论，结合等效荷载效应原理，对海上风机设计环境参数的选取方法进行了新的尝试，并根据东海某近海风电场的长期环境实测数据对5MW风机设计环境参数进行了推算。计算结果表明：新的方法较理想的反映了环境参数对海上风机的联合作用，并合理的降低了其设计参数。4.利用有限元分析软件Ansys建立了海上风机基础结构模型，对其进行了模态分析，得到其自振特性，并在此基础上对单独载荷作用时及组合载荷作用时的风机结构进行了瞬态动力分析，研究其在不同载荷及工况下的动力响应特性。5.根据海上风机相关规范，总结整理出一套简单实用的海上风机基础结构强度校核方法，并利用此方法对5MW海上风机结构进行了动、静态强度校核，并比较得出动态效应对结构强度的影响。