海上风力发电正逐渐成为新能源领域发展的重点,我国拥有漫长的海岸线,近海风能资源丰富。但相对于西方国家,我国海上风电场技术还只是处于起步阶段,设计、施工经验相对匮乏。海上风机基础结构设计是整个海上风电场建设中的非常重要环节,风机基础结构中灌浆连接段的可靠连接又是海上风机正常运行的重要保障。本文以单桩基础连接段为研究对象,与原型设计尺寸相比,按1：10的缩尺比例进行设计,共计四种模型；利用有限元软件ANSYS,对灌浆连接段在承受轴向低周反复循环荷载作用下进行研究,分析荷载-位移曲线,并通过物模实验得出来的荷载-位移曲线加以验证,对比分析仿真出来的滞回曲线和物模实现得出的滞回曲线,并通过切开物模实验中用到的试件,根据破坏类型和破坏程度来分析对比结果的正确性,为实际工程的设计、计算等提供科学依据和参考。本文研究的主要内容包括：1.利用ANSYS建模,建立四组模型,分别是：轴向较短无剪力键模型、轴向较短有剪力键模型、轴向较长有剪力键母性、锥形有剪力键模型,模拟施加轴向低周反复循环荷载,按照预先设好的组别对比分析滞回曲线。计算发现,无剪力键的模型在第三个荷载等级的第一次循环加载时发生了破坏,此时轴向力大约为560kN。从位移-荷载图的滞回曲线中看出,试件有明显的残余变形。其它三类试件在循环加载中没有发生破坏,灌浆材料在连接段顶部剪力键部位以及连接段底部都有裂缝,而且试件均有明显的残余变形。此外,从各组试件的时间-位移曲线以及位移-荷载曲线可以看出,模型施加低速(2KN/s)与高速(6KN/s)时,两种情况下的结果差异不大,即塑性位移相同,灌浆材料的开裂情况也相似。2.按照数值仿真建立的模型,制作物模实验试件,通过物模实验来验证数值仿真的结果。物模实验的出来的结果显示：有剪力键试件的耗能能力要好于无剪力键试件；锥形有剪力键试件的耗能能力要好于圆筒形有剪力键试件；较短有剪力键试件耗能能力要好于较长有剪力键试件物模实验结果与数值仿真结果相近,说明仿真结果和物模结果均可信。3.切开物模实验中用的试件,对比分析其破坏面：较短无剪力键试件外套管与灌浆料相脱离；其它三个有剪力键试件均在剪力键以下出现破坏面,灌浆料被剪碎,剪力键均完好。