随着社会的发展,人类对能源的需求日益攀升。然而随着自然环境的恶化,人类发展可再生能源迫在眉睫,风能作为其中之一在近年来得到了飞速发展。仅2021年,全球风电装机容量新增94 GW,其中近海风机装机容量就有21.1 GW,我国近海风机装机容量增长了80%,取得了瞩目的成就。我国于十九大提出建设海洋强国的口号,标志着我国对海洋资源的探索达到了新的高度,其中海上风能是不可忽视的一部分。我国有着狭长的海岸线和广阔的海域,在发展海上风电方面具有先天的优势。对丰富的海上风力资源进行挖掘和利用将有效地缓解我国对传统石化能源的需求,改善我国能源布局和分配,有利于我国的能源安全和环境保护。因此,对海上风机进行深入研究具有十分重大的意义。本文对超大型海上单桩式风机桩土相互作用进行了研究,主要内容如下:（1）针对海底多层土体地基利用ABAQUS有限元数值分析软件,建立了超大直径单桩基础的实体模型,研究了单向荷载作用下超大直径桩基承载变形特性。通过位移控制法,求得了水平荷载、竖向荷载、倾覆力矩和扭矩单独作用下的荷载-位移关系,探究了土体变形机理及发展破坏过程,讨论了不同位置处土体强度对极限承载力的影响。研究发现,上部桩侧土体强度对水平极限承载力影响较大,桩端土体强度对竖向极限承载力影响显著,扭矩极限承载力主要由桩侧土体强度决定。（2）运用probe加载法,得到了桩基础在V-H、V-M、V-H-M、V-T联合作用下的土体破坏包络线,讨论了联合作用下桩土作用的破坏机理,探究了土强度对破坏包络线的影响,通过与相关研究成果进行对比,拟合出适合本文模型的曲线,提出了相应的破坏包络线公式。结果表明,土强度变化会使得破坏包络线外扩或内缩,对于VH联合作用,破坏包络线公式系数α,β处于2-3之间,在V-M,V-T联合作用时,其公式系数α,β取1.5较为合适。（3）基于ABAQUS通用分析模块与AQUA模块的耦合,建立了考虑波流荷载的大直径单桩基础三维数值分析模型,研究了桩基结构的力学响应。针对桩-土体参数、波流关键特征参数展开了对比,通过分析桩基础的位移和转角历时曲线,探讨了桩体壁厚、水深、波高,以及流速对桩身变形的影响规律。结果显示,增大水深,减小壁厚,增大波高均会使得位移和转角增大,改变流速会使得位移及转角曲线整体偏移,但对幅值大小影响不明显。