近些年来由于社会经济飞速发展,人类对能源的需求也急剧加大,从而加大了对可再生能源的开发。近海风能资源大约为陆上风电资源的3~5倍,并且在利用海上风能资源时,具有不占用陆上的土地资源等优点,得到了大力的发展。在开发海洋风能中,桩基础的设计是海上风电开发的重要组成部分。单桩桩基作为一种传统的基础,随着风机发电功率的增大,对大直径单桩基础的应用也越来越普遍,因而加大对其的研究也是越来越有必要。首先,本文综述了国内外海上风电的发展状况以及研究现状,同时也介绍了海上各种基础型式的优缺点和单桩基础的设计理论和分析方法。其次,本文针对大直径单桩基础的轴向承载力进行深入研究。先详细的介绍单桩基础的轴向荷载的传递原理,和桩基在受到轴向荷载时破坏模式,最后使用有限元软件ABAQUS对大直径单桩基础的轴向承载性能进行了分析。再次,本文针对大直径单桩基础的水平承载力进行研究。先介绍了风电基础在海上复杂环境中所受到的水平荷载,同时也介绍了各个荷载的计算方法,并且介绍计算水平承载力的方法,具体的介绍了p-y曲线法。最后进行有限元分析计算,得出影响桩基水平承载力的各个因素。最后,通过现有资料拟设计海上风电大直径钢管桩基础,验证其在正常运行工况下和极限工况下,大直径桩基的稳定性。最后对整体结构进行了模态分析,确保机组在运行时不发生共振的危害。本文主要通过研究单桩基础的水平和轴向承载力,为海上风电大直径桩基础的设计提供科学依据,希望对海上风电事业的发展有一定的推动作用。