海上风电机组的基础所处的工作环境特殊，遭受的荷载复杂。世界范围内现有的几种基础类型多数均存在成本高、施工难等问题。因此，急需研究和开发成本低廉、施工简便的海上风机基础形式。本文基于传统的重力式基础，将预应力锚杆应用于其中，组成一种新型的基础形式：锚杆重力式海上风机基础。其中，锚杆按内外环状沿周长均布排列，称为“锚杆环”。基于有限元软件ABAQUS，针对容量为3MW的风机，对前人所总结的传统重力基础尺寸进行适当缩减，将计算区域内的地基仅设为一层砂土。通过上述模型运算，主要研究了锚杆重力式基础在外荷载分量的单独作用下以及复合加载条件下，地基土体的承载特性和破坏机理、锚杆的主要作用以及锚杆关键参数对上述特性和机理的影响。并将新型基础与传统重力基础（无锚杆）进行对比分析，得出以下结论。锚杆的存在提高了地基极限承载力：在竖直荷载分量单独作用下，由于锚杆能够增加局部地基的刚度，因此当竖直荷载达到正常工况水平时基础沉降减少33％，达到极端工况时沉降减少37％，其极限承载力是无锚杆基础的2.7倍。在水平荷载分量单独作用下，对锚杆施加的预拉力增加了基础与地基的接触压力，增加量可达80%，进而提高了抗滑力，从而在水平荷载达到正常工况水平时，基底水平位移减小了25%，达到极端工况时水平位移减小了28%，极限承载力提高12％。锚杆的抗拉能力有效地抵抗了弯矩荷载，在弯矩荷载分量单独作用，且达到正常工况水平时，基础转角减小68%，达到极端工况时，无锚杆基础已经失稳，而锚杆重力式基础的转角位移仍在容许范围内，其弯矩极限承载力达到了无锚杆基础的2.1倍。同时，锚杆的存在使荷载分量单独作用下的地基破坏形式发生了改变：在竖向荷载作用下，锚杆能够将荷载传递到地层深处，使地基由整体剪切破坏变为冲剪破坏；在水平荷载作用下，锚杆增加了基底压力，增强了地基整体性，使发生滑动的地层深度增大；弯矩作用下，同样由于锚杆能够将荷载向下传递，使得受压一侧的地基由局部剪切破坏变为冲剪破坏。增加锚杆数量可以提高基础的承载力并减小单根锚杆的轴力。但是当锚杆数量增加到一定程度时，会使其间距过小，导致地基中受力区发生重叠，引起应力的叠加，降低锚杆群的承载效率，所以锚杆数量存在着上限。基础承载力几乎随锚杆直径的增加呈线性提高，锚杆直径越大对基础稳定越有利，所以在可行的情况下，应尽可能地选用大直径锚杆；锚杆环直径的增大相当于增大了基础抗倾覆力矩的力臂，因此对弯矩承载力是有利的，但由于锚杆群对地基等效刚度的改变，竖向承载力会随着锚杆环直径的增大而先增后减。设计时要综合考虑各方向承载力因素，选用合适的锚杆环直径。在本文的研究范围内，内外环直径的平均值为基础底面直径的0.55倍时比较合适。本文还探讨了复合加载作用下锚杆重力式基础的承载特性。弯矩在与水平荷载的组合中起主要作用；采用Swipe方法与固定位移比法构造了V-H荷载平面的地基破坏包络线，该包络线近似呈双曲线形状；不同弯矩分量作用下，V-H荷载平面内的地基破坏包络线形状相似，随着弯矩的增大，包络线会逐渐缩小。