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从风电的发展历史看，风电机组的结构安全性主要是从风工程和机械工程的角度进行考虑，因此通常的风电机组设计标准中对风荷载和机械强度的规定较详细，而对抗震设计则规定很少。如IEC61400-1 规定风电机组在地震作用下的剪力从上到下为均匀分布，底部剪力计算则是假定将塔架的质量取一半，与叶轮、机舱一起集中到塔架顶部，建立单自由度模型，然后运用地震工程中常用的设计反应谱来计算塔架底部的剪力。这种模型从建筑结构抗震的观点看，是不够准确的，它无法反映风电机组各部分质量、刚度分布对地震响应的影响。GL Wind 2003 建议采用风力发电机组所在地的抗震规范，在当地缺乏相应规范的情况下，可以基于欧洲Eurocode 8（陆地）或者美国石油学会API（近海）进行抗震计算。
如果直接采用建筑结构中的抗震设计标准，原则上是可行的。在结构抗震设计标准中（如Eurocode 8），通常运用振型分解反应谱法计算结构的地震响应，这种方法是将结构简化成多质点组成的“糖葫芦串”模型，通过多模态叠加的方式计算结构的地震力。典型的国际规范有Uniform Building Code，国内则是《建筑抗震设计规范》。但这种方法应用到风电机组上存在两个问题：一是它无法考虑叶轮的分布质量，因为该方法是将叶轮简化成一个质点加到机舱上；二是它不能计算叶轮旋转时的地震响应。
为解决这两个困难，日本东京大学土木工程系风能研究组根据日本的典型风电机组参数，建立了包括叶片、机舱和塔架的风电机组的有限元模型，通过数值方法计算其地震响应。对风电机组在静止状态下，结合建筑抗震规范中的振型分解反应谱方法和地震剪力分布概念，提出了修正后的底部剪力和剪力分布计算公式；对风电机组在运转状态下，计算其空气阻尼，并与结构阻尼相加，再根据设计反应谱求得机组的地震响应。这些研究成果反映在《风力发电设备支持物构造设计指针·同解说》中。
原则上讲，《风力发电设备支持物构造设计指针·同解说》已经建立了风电机组抗震设计的一般方法，世界各地都可以参照采用。但这一标准也存在一定的不足：一是数值计算选用的实际风电机组原型数量有限，只有6 台（三菱重工风电机组），导致其计算结果可能仅仅适用于日本的风电机组，而不能涵盖欧洲、美国、中国等国家的情况；二是该标准的限定对象是塔架，未考虑叶片的抗震设计；三是在风荷载与地震荷载的组合上，只考虑了均一风速和地震在同一直线叠加的情况，没有包括风速沿叶轮高度的分布以及风向与地震不同向的情况。虽然初步的数值计算表明，风与地震同向是最危险的工况，但由于风电机组原型数量的不足，这一结论尚待进一步验证；四是风电机在受到地震激励而产生剧烈振动，可能触发停机操作，这一工况也未在《风力发电设备支持物构造设计指针·同解说》中反映。
3 研究建议
中国也是一个地震多发国家，1976年唐山大地震、2008 年汶川大地震都导致大量的建筑物破坏倒塌，给人民群众带来巨大损失。自唐山大地震后，中国的《建筑抗震设计规范》历经修订，已经相对完善。同时，在构筑物如电塔、烟囱、灯塔等抗震方面，基本上袭用《建筑抗震设计规范》的相关规定，设计方法基本成熟。但风电机组的抗震设计，则是个空白。中国的《风力机械标准汇编》，主要沿用IEC61400-1，指出需要考虑地震力，但缺少具体计算方法。原因主要有二：一是现代的风力发电最早是从欧洲发展起来的，而欧洲是地震发生比较少的地区，地震力不是控制荷载；二是风电机组一般是作为大型机械，主要考虑风荷载和机械强度设计，对地震的关注不够。但是如引言所述，风电机组作为一个纤细且头重脚轻的建筑物，其抗震性能是值得研究的。特别是中国在地震高烈度区如北京、广东南澳等地都建立了风电场，必须对这些地区的风电机组作抗震安全性的审查。
