复合筒型基础是一种新型的海上风力发电基础结构，在安装就位后，会长期存在于海洋环境中，会受到来自风、海浪、水流力等长期循环动荷载的作用，还可能受到船舶撞击等偶然荷载作用。为了研究复合筒型基础的循环动力特性，针对复合筒型基础的有分舱板和无分舱板的基础模型，先开展了在砂土中的 1∶150小比尺复合筒型基础模型在变幅值循环荷载、恒幅值循环荷载和变频率循环荷载作用下的动力特性试验研究。通过试验研究和数值模拟方法，揭示了分舱板对于复合筒型基础刚度退化、累积变形及频域阻抗的影响及作用。然后根据实际工程情况开展了 1∶10 大比尺类原型复合筒型基础循环荷载作用下的动力特性试验研究，进一步明确复合筒型基础原型在循环荷载作用下出现刚度退化、累积变形现象及频域阻抗变化规律的可靠性。最后，针对船舶撞击作用下复合筒型基础的动态响应问题，建立三维复合筒型基础及大型船舶显式动态碰撞仿真分析模型，开展了一系列数值模拟计算，揭示了船舶撞击作用下复合筒型基础的动态响应特征和防撞性能。本文主要研究工作和创新成果如下：
　　(1) 通过小比尺复合筒型基础模型在变幅值循环荷载作用下动力特性试验研究，揭示了分舱板的作用之一是增强了复合筒型基础的动态承载能力，增强其耗能能力，延缓刚度退化和改变阻尼。
　　(2) 通过小比尺复合筒型基础模型在恒幅值循环荷载作用下动力特性试验研究，揭示了分舱板的作用之二是不仅能延缓土体塑性变形的出现，而且可以有效地减小复合筒型基础在长期循环荷载下的累积变形和沉降。分舱板的作用还可以有效地减小位移增量和增大卸载刚度。在长期循环荷载下复合筒型基础模型结构的自振频率比初始自振频率变大8%，自振频率仍然远远小于3P频率。
　　(3) 通过小比尺复合筒型基础模型在变频率循环荷载作用下动力特性试验研究，发现有分舱板的和无分舱板的复合筒型基础的刚度和惯性效应随着荷载频率的增大而减小，阻尼随着荷载频率的增大而增大。有分舱板的复合筒型基础的刚度、惯性效应和阻尼均小于无分舱板的筒型基础。
　　(4) 通过大比尺类原型复合筒型基础在循环荷载作用下的动力特性试验研究，发现基础产生的累积变形非常微小，对复合筒型基础的承载力影响很小。循环累积变形引起复合筒型基础倾斜，倾斜率在海上风机支撑结构可容许的范围之内，对复合筒型基础的稳定性影响很小，这也对复合筒型基础原型特性预测起到了指导性作用。此外，筒型基础中间舱在循环荷载作用下明显存在吸附力，对筒-土联合承载模式是有利的。
　　(5) 通过复合筒型基础原型及大型船舶显式动态碰撞仿真模拟，得到复合筒型基础动态响应结果。复合筒型基础混凝土过渡段从下到上直径逐渐减小，防撞性能也逐渐减弱；弧形过渡段加入48根预应力钢筋时，不仅提供的预应力大小提高整个结构的防撞性能效果最优而且节省材料。弧形过渡段中的预应力筋在船舶撞击过程中对撞击能的消耗起到了主要作用。