随着经济的快速发展,能源短缺问题日益突出。近海风机发电作为一种获取新型绿色能源的方式,受到世界各沿海国家的重视。推动近海风机发展是解决能源短缺问题的有效途径。大直径单桩基础因其施工速度快、节约成本等诸多优点成为近海风机使用率最高的基础形式。为保证近海风机的正常运行,须严格控制大直径单桩基础的变形。因此建立近海风机大直径单桩基础数值模型进行受力及变形特性分析,对进一步了解近海风机大直径单桩基础桩土相互作用机理具有重要的实际意义。本文基于大型通用有限元平台ADINA,建立了大直径钢管桩-土体相互作用三维有限元分析模型,结合静力分析、动力模态分析法和动力时程逐步时间积分法,从完全相互作用角度对大直径单桩基础的静力反应和风力及波浪荷载作用下的动力响应进行分析,具体研究内容包括:(1)综合考虑桩土相互作用的影响,土体分为软黏土和硬黏土两层,分析了轴向荷载和水平荷载作用下的桩身及土体静力反应,在此基础上得出用以模拟桩-土相互作用的简化静力p-y曲线。通过桩身变形及受力影响因素的参数化分析,给出了对于钢管桩设计具有指导意义的建议。(2)对钢管桩-土体相互作用体系进行模态分析,在此基础上,选取Kaimal风荷载时程波进行动力时程分析,分析了桩顶水平位移时程曲线、应力极值点的有效应力和加速度时程曲线,对风荷载及波浪荷载作用下大直径单桩基础的性能进行综合评价。