我国海上风力发电事业正处于蓬勃上升期,筒型基础以其结构简单、承载性好、施工方便等优点吸引各国学者的关注,将其推广应用于海上风电设施的基础结构中必定是日后发展的主流趋势。然而,筒型基础需工作于海床地基中,相比于陆上风机的基础结构,复杂多变的海洋环境对其承载能力及稳定性提出更高的要求。我国东部沿海地带地震多发,近海域土层中的饱和砂土极易出现液化现象。此外,海洋筒型基础除自重、工作荷载外,还要长期承担海流、海浪等环境荷载的循环作用,对筒基承载能力有着不可忽视的影响。因此本文以探寻地震作用和环境荷载对海洋筒型基础承载性能的影响为出发点,依托FLAC 3D建立摩尔库伦和考虑砂土液化的Finn三维弹塑性模型,基于Seed有效应力原理分析地震荷载作用下筒基抗液化性能,同时又采用Swipe加载法研究不同模式的环境荷载循环作用下筒基的承载性能。主要研究内容如下:(1)施加7级人工地震波,观察地震作用下饱和砂土地基中各观测点处孔隙水压力、砂土沉降、应力分布的规律,基于有效应力原理判别海床地基的液化情况,总结筒型基础在地震作用下对饱和砂土抗液化性能的影响机理。筒型基础的侧向环箍效应以及筒顶面均布荷载在海床土内产生的附加应力均能制约孔隙水压力的增长,提高砂土的抗液化性能,但筒壁的约束效应会造成孔压消散阶段激烈波动。(2)将环境荷载简化为竖向、水平、弯矩、扭矩四种单向循环力,位移控制法施加单向循环荷载,观察不同工况下海床地基破坏机理。记录筒基位移与承载力的关系,选取曲线发展拐点处位移量对应的加载值作为筒基不同方向上的极限承载力,筒基顶面发生7%D(D为筒基直径)竖向位移、5%D水平位移、0.05rad转角位移时所对应荷载值即为筒基单向竖直、水平、抗弯极限承载力。筒基在较小强度的扭剪循环力作用下发生较大转动位移,抗扭剪能力较低,若需承担较大的扭剪作用,需增加附属结构。砂土地基在低强度竖向循环力影响下不断地振实紧密,自身承载性能加强。(3)筒型基础在竖向与水平、竖向与弯矩两种复合循环荷载加载下的破坏机理相似,当施加的竖向循环力强度较低时,筒形基础抗失稳倾覆能力有一定程度的提高,破坏包络面呈先上升再下降的趋势。筒型基础在同向的水平-弯矩复合循环加载条件下,其失稳破坏的程度会加深。但水平-弯矩反向加载可以相互制约,进而提高筒基抗弯矩倾覆的能力。将竖向、水平、弯矩三种循环荷载以不同强度组合施加到筒基上,当竖向循环力强度较低时,三维破坏包络面在水平、弯矩两种循环荷载方向上都有明显的外扩趋势,证明低强度竖向循环力的施加可以适当提高筒基的抗倾覆、失稳破坏的能力。