灌浆连接段因为其具有耐腐蚀性强、承载力高、施工操作方便等优点,在海上风电基础连接上有很好的发展前景。可是随着风电场使用时间的增加,许多正常运行的海上风电场中出现了大量的滑移破坏,促使许多机构对灌浆连接段的设计展开了一系列的研究,为剪力键的设计使用提供依据。尽管海上风电灌浆连接段的工程实践和科学研究有了一些成果,但是仍然存在着许多不足之处,本文针对灌浆连接段现阶段研究中仍然存在的一些问题进行了相应的研究。主要内容如下:(1)通过试验与ABAQUS塑性损伤模型模拟结果对比的方法,验证了塑性损伤模型模拟灌浆料的适用性。并通过试验验证了先桩法导管架灌浆连接段数值模型的可靠性。针对正常运行工况和极端工况两种实际情况,对剪力键不同间距、高度、宽度下的位移及应力情况进行分析,对剪力键的尺寸及布置情况进行了优化。(2)针对国内外在水平荷载下灌浆连接段研究的欠缺,尤其是低周水平循环荷载作用下研究的空白,本文研究了灌浆连接段在水平荷载下的承载能力以及在水平循环荷载下的滞回曲线、骨架曲线、承载力退化和耗能能力。(3)根据海上风机基础所处的地理位置、地质资料对基础所在场地进行分析,并根据不同的烈度对地震波时程曲线进行调整,得到不同地震烈度的地震时程曲线。将调整后的地震时程曲线输入利用ABAQUS建立的风机模型,分别得到6度、7度、8度地震烈度作用下灌浆连接段灌浆料应力时程曲线。(4)针对国内外对灌浆连接段疲劳损伤研究的欠缺,首次采用结合Miner累积损伤理论、灌浆料的S-N曲线以及雨流计数法的方法对灌浆连接段在地震荷载下的疲劳性能进行分析。分别得到烈度6度、7度、8度下灌浆连接段的损伤累积程度,得到了灌浆连接段在不同地震烈度下的疲劳损伤寿命,为实际工程震后海上风机寿命预测提供了理论依据。