由于地球陆地资源的日益紧张,越来越多的人开始发展海上风电开发项目而且随着欧洲海上风电的成功运行,这种节能环保的能源利用在国内也越来越广泛。在海上风电基础中,灌浆连接段起着重要的过渡作用,将上部结构的力安全有效的传递到海底基础中。其具有耐腐蚀、高承载力、施工方便等优点,除应用于海上风电基础的连接外,现可扩展应用于海上平台钢管的修复和建筑钢结构的连接等工程中。同时面临越来越大规模的海上风电发展,基础带来的巨大成本也引起了人们的重视。灌浆连接段作为基础的重要连接部分也需要不断的改进。本文利用有限元分析软件ANSYS和试验分析灌浆连接段的剪力键形状、尺寸、灌浆连接段长度、锥形形式等对灌浆连接段轴向承载力的影响,为实际工程中灌浆连接段更高效、经济的发挥作用提供参考。本文研究的主要内容如下：1.介绍了灌浆连接段的轴对称有限元模型以及实体有限元模型建立的方法和原理。分别用面面接触单元来模拟灌浆料与内外钢管的接触,当模型和荷载轴对称的时候采用轴对称简化处理,可缩短计算时间、提高计算效率。2.利用ANSYS对三种常见不同剪力键形状(矩形、三角形、半圆形)的灌浆连接段进行分析,比较剪力键形状对灌浆连接段的轴向承载力影响。分析表明半圆形更易在端部剪力键处造成应力集中,矩形和三角形相差不大。剪力键的尺寸影响灌浆连接段的轴向承载力,研究表明剪力键的高度20mm、宽度40mm时,灌浆连接段受力较优。3.通过轴压试验对剪力键的存在与否、灌浆连接段的长度、锥形灌浆连接段设计进行轴向承载力分析比较及针对最终破坏情况提出建议。试验表明无剪力键的灌浆连接段主要依靠灌浆料与钢管之间的粘结摩擦力承载,破坏突然,建议采用表面喷砂等措施；带剪力键的灌浆连接中灌浆连接段长度能有效的减少相同荷载作用下的位移,提高承载力,破坏时易在灌浆连接段的两端剪力键处造成应力集中,建议加强灌浆连接段两端；锥形灌浆连接段的设计在承载力较大时优于圆柱形灌浆连接段,破坏时容易在锥形过渡段造成应力集中,建议采用分段设计,实现平缓过渡。4.对单桩基础结构灌浆连接段进行设计,利用有限元方法对单桩灌浆连接段进行实际荷载工况下受力校核,分析表明单桩灌浆连接段内外钢管应力小于材料屈服应力,灌浆材料未发生大面积的开裂,结构能安全运行。