随着浅海油气资源的开发利用程度不断增加,深海海域逐渐成为新的勘探对象。在深海作业环境中,浮式海洋平台与常规重力平台相比,具有经济性强、安装简便与适用范围广等明显优势。为了保证浮式海洋平台的稳定性和安全性,可靠、经济的深海锚固措施非常关键。吸力嵌入式板锚（SEPLA）具有定位精准、安装简便和锚固承载力高等优点,是一种理想的深海锚固措施。目前工程实践中采用的吸力嵌入式板锚大多数为矩形锚板,长宽比通常在1～3之间。而前人的研究工作大多集中在方形和条形板锚两种极端情况下,对于矩形板锚的承载性能研究鲜有报道。此外,以往的研究主要探讨吸力嵌入板锚的竖向承载特性,关于水平和转动方向的承载特性研究较匮乏。再就是,已开展的吸力嵌入式板锚承载特性研究大多假定海洋粘土为均质材料。而实际上,海洋粘土受各种物理-化学、环境和地质作用的影响具有显著的空间变异性,因此需要探究土体空间变异性对板锚承载能力的影响。本文首先采用耦合欧拉—拉格朗日有限元方法对承受单向荷载下的吸力嵌入式板锚的力学行为进行了大变形有限元分析,重点探讨长宽比、埋深等因素对矩形板锚单向极限承载力的影响,并建立公式表征上述影响规律。随后,对多向组合荷载条件下的吸力嵌入式板锚承载特性进行深入分析,并通过最小二乘回归获得矩形板锚失效包络面的最佳形式。最后,将弹塑性有限元计算与随机场理论结合,在蒙特卡罗模拟框架中研究土体材料空间变异性对板锚单向承载力和失效包络面的影响,重点讨论土体变异系数和相关长度对板锚失效概率和安全系数的影响。上述研究成果表明,长宽比、埋深等因素均对板锚的承载能力有显著影响,并提出相应的公式对其单向承载力进行合理预测。此外,本文建议的分析表达式能够很好地描述不同埋深下的矩形板锚承载力失效包络面。最后提出空间变异性土体中考虑一定置信度的板锚承载力失效包络面公式,为我国深海锚固系统中吸力嵌入式板锚的可靠度评估提供了理论依据。