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随着世界海上风电产业的蓬勃发展,我国的海上风电场进入大规模规划开发阶段,单个风电场的总装机容量将达到200～300MW。参照国际已有的建设经验,对于距离海岸15公里以上的风电场一般都需建设海上升压站平台。作为海上风电场的电能聚集地,海上升压站在整个海上风电场中居于核心地位,其所处的海洋环境十分复杂。海上升压站平台在运行过程中不仅受到风、海流、波浪等海洋载荷作用,同时对于某些特定区域还需要考虑地震和海冰载荷影响。在如此复杂的海洋环境条件下,海生物附着、海水腐蚀、地基冲刷和疲劳荷载作用等不利因素都将导致升压站平台的构件和整体结构强度的降低,威胁其使用寿命和可靠性。本文针对海上升压站平台的结构静力响应、地震反应、冰激振动、疲劳寿命评估及塑性倒塌分析等方面展开深入研究,提出了针对于冰区海上升压站结构全面安全性评价的方法。本文所开展的主要工作包括：(1)采用海洋结构分析程序SACS,建立海上升压站-桩基础-地基的整体有限元计算模型。根据海洋水文和气象资料,计算得到风、波浪和海流引起的动力荷载时程,同时考虑潮汐、海生物生长、海底冲刷和淘蚀的影响。根据DNV相关规范确定荷载工况组合,据此开展有限元分析,并确定海上升压站平台设计的控制工况、控制荷载及作用方向。(2)研究了地震载荷对海上升压站结构的影响。基于谱分析和动力时程分析方法,得到了海上升压站平台在地震载荷下的结构反应,开展了地震荷载作用下结构安全校核。(3)依据自激动冰力的产生机理,确定了该海上升压站发生冰致自激振动分析的条件。进一步开展海冰作用下的海上升压站平台物理模型试验,得到0°、90°和-60°三种不同来冰方向的动冰力时程荷载,依据实验数据开展了结构的冰致强迫振动分析。(4)结合海上升压站平台所处海洋环境的波浪概率分布和渤海冰情,基于Miner线性累积损伤理论,以及API推荐的S—-N曲线,将疲劳荷载按照实际作用方向的概率分布施加结构上,分别进行波浪谱疲劳分析和冰激疲劳分析,联合考虑随机波浪荷载和海冰荷载估算结构的疲劳寿命。(5)采用SACS对结构进行倒塌分析,计算得到海上升压站在极端地震荷载和海洋环境荷载作用下的安全储备系数,为极端荷载作用下的海上升压站平台设计提供理论支撑。