极端海况下基础结构物的安全问题是我国发展海上风电面临的重大挑战。台风风暴潮和结构物振动的复杂荷载组合作用下桩周土的液化机理,以及桩基础的受力变形及动态响应规律是需要解决的关键科学问题。 本项目采用动态空心圆柱扭剪试验获得不同荷载组合持续作用下的砂土液化机理,开发考虑复杂应力组合和循环次数效应的非共轴砂土液化本构模型。然后进行风暴潮与桩振动引起桩周土液化的水槽模型试验,获得不同荷载组合下土体孔压变化与桩基础动态响应数据。最后集成台风波浪模型与并行动态有限元,形成一套高效的波浪~海床~桩基础共同作用分析方法,并与试验数据进行对比验证。结合模型试验和数值分析,深入揭示台风海况的复杂荷载组合作用下桩周土的液化机理,明确土体液化对桩基础受力变形及动态响应的影响规律,并探讨最不利工况与提出相应控制措施。研究成果可应用于海洋结构物的理论分析及工程设计,为我国海上风电建设作出贡献。