煤炭等化石燃料对环境造成污染的问题日益突出,而清洁能源在国家的大力支持下正快速发展,其中海上风能在可再生能源中占有重要地位。我国海域面积广,海上风能储量巨大,海上风电发展前景十分广阔。海上风电平台由海上采油平台发展而来,但是重心更高、承受的水平载荷和倾覆力矩更大,更容易发生共振。固定式海上风电基础结构是海上风电平台中应用最广的形式,桩土相互作用对结构的自振特性有重要影响。在数值仿真中,桩土相互作用通过施加边界条件来考虑。ANSYS中模态分析具有忽略非线性特征的特性,因此本文选取单桩和导管架式两种典型的基础结构形式,分析在ANSYS模态分析中不同边界条件对固定式海上风电基础结构自振特性的影响,并提出了一种适用于ANSYS模态分析的边界条件简化方法。本文的主要研究内容如下:首先,介绍了桩土相互作用的机理、有限元法的特性以及ANSYS中桩土相互作用的分析方法。分析了目前常用的P-y曲线法、m法和对土体进行实体单元建模的方法的原理和它们在ANSYS中的实现方式。然后,使用ANSYS建立了单桩海上风电基础结构的有限元模型,边界条件分别采用在泥面以下6倍桩径处施加固定约束和对土体使用实体单元建模,对结构的自振特性进行了分析,并用这两种方法作为基准模型。提出了一种考虑刚度的等效弹簧单元法分析结构的自振特性,并与基准模型对比。结果表明,本文提出的等效弹簧单元法适用于单桩海上风电基础结构在ANSYS中的模态分析。最后,使用ANSYS建立了导管架式海上风电基础结构的有限元模型,采用在泥面以下6倍桩径处施加固定约束对结构的自振特性进行了分析并作为基准模型。将在单桩海上风电基础结构自振特性分析中提出的等效方法运用到导管架式海上风电基础结构上,并与基准模型进行对比。结果表明,等效弹簧单元法适用于导管架式海上风电基础结构的自振特性分析。