海上风能资源具有清洁高效、不占用陆地资源、储量丰富、安全经济等优势受到沿海各国的青睐。吸力基础是一种新型海上风电塔架基础,具有安装快捷、造价低、可回收利用等优点。吸力基础作为张力腿漂浮式平台的锚固基础及导管架组合基础迎风侧时主要承受竖直上拔力,其竖向抗拔承载力作为受荷最不利因素是设计首要考虑的因素之一。裙式吸力基础是传统吸力基础的改良形式,在水平及竖向承载性能上具有显著优势。本文开展模型试验及数值模拟,深入研究饱和砂土中裙式吸力基础的竖直抗拔承载力及其影响因素,为今后裙式吸力基础在海洋工程中的应用及推广提供了理论依据。主要研究内容及成果如下:(1)开展模型试验,研究饱和砂土中不同上拔速度下,不同比尺的吸力基础抗拔承载特性。结果表明:不同比尺的吸力基础的抗拔承载力及极限被动负压随上拔速度的变化呈指数增长关系。模型比尺越小,刚度越大,达到的无量纲化的承载力越大,若用小比尺模型结果推测原型结构的抗拔承载力结果会偏大,但在上拔速度较小时结果差距较小,当上拔速度大于10 mm/s时,结果差距很大。(2)对比分析不同上拔速度下裙式吸力基础及传统吸力基础荷载、被动吸力-位移曲线,研究发现:裙式吸力基础在抗拔承载力上远远大于传统吸力基础,且上拔速度越大,承载力的提高越明显,平均增加79.6%,达到极限承载力时所对应的上拔位移虽有增加但增幅较小,平均增加11.52%。裙结构高度或宽度的增大可以大大提高裙式吸力基础抗拔承载力,减小地基变形。(3)基于流固耦合有限元分析,得到上拔过程中土体变形场、渗流场以及孔隙水压力的变化规律如下:基础周围土体变形量最大值出现在主桶内部,随着上拔速度的增加,土塞底部形状由内凹状变为外凸状。随上拔速度的增加,土体变形范围及最大变形量都增大,上拔速度为103 mm/s时比1 mm/s时裙式吸力基础周围土体最大变形量增加11.4%。裙式吸力基础土体变形范围比传统吸力基础增大约2倍。随上拔速度的增加,基础上拔过程逐渐由排水状态转变为不排水状态,最大渗流速度逐渐增大,基础内壁摩阻力减小,而外壁摩阻力有所提高,超孔隙水压力的分布范围扩大。(4)探究土体内摩擦角、剪胀角、渗透系数及接触面摩擦系数对裙式吸力基础抗拔承载力的影响规律。研究发现:土体内摩擦角及剪胀角的变化在上拔速度介于0.1 mm/s与10 mm/s之间时对基础抗拔承载力的影响较大。土体渗透性对基础抗拔承载力具有显著影响,随土体渗透系数的降低,基础抗拔承载力有明显提高。界面摩擦系数的变化对抗拔承载力的影响较小。