海上风电基础常常受到以巨大倾覆力矩为主的多维荷载作用,而宽浅式筒型基础因其具有抗倾覆能力强、制造运输经济等优点,得到逐步的应用和推广。宽浅式筒型基础由于直径大且高径比小,与传统的海洋工程吸力锚有较大的区别。在多维荷载作用下,筒顶盖参与或部分参与承载,筒-土间复杂的相互作用是准确评估宽浅式筒型基础承载力的关键。本文综合采用室内模型试验、离心机试验与离心机振动台试验,结合数值模拟方法,揭示了倾覆力矩作用下筒-土部分协同的规律,推导了砂土与粘土中宽浅式筒型基础抗倾覆承载力计算方法,提出了循环荷载和地震作用下考虑土体强度弱化与基础自重积极作用的筒型基础承载力修正方法,具体研究内容如下:(1)以宽浅式筒型基础大比尺模型试验为基础,揭示了倾覆力矩作用下筒顶盖一侧与地基土体分离即筒-土部分协同承载的现象。提出了筒-土协同度的概念,对倾覆荷载类型、筒型基础结构尺寸、筒内分仓形式、分仓板高度和厚度以及筒土相对刚度等因素对筒-土协同度的影响进行了系统分析,建立了承载力与筒-土协同度的正相关关系。(2)分析了筒-土部分协同对筒型基础承载力的影响。采用有限元的包络线方法,对比了多维加载条件下宽浅式筒型基础与墩式基础的包络线差异,揭示了由倾覆力矩导致的筒-土部分协同减弱筒型基础承载力的规律。(3)基于结合数值模拟及离心机试验观测结果,提出了筒-土部分协同的筒型基础倾覆失效模式,采用极限平衡法推导了砂土与粘土中宽浅式筒型基础抗倾覆极限承载力计算方法。(4)揭示了循环-静力倾覆荷载作用下筒内土体孔压累积的规律,建立了循环荷载幅值与抗倾覆承载力折减的定量关系,提出了考虑循环荷载长期作用的宽浅式筒型基础抗倾覆承载力拟静力计算方法。(5)开展了系列的离心机振动台试验,获得了地震作用下筒型基础及周边土体在震中及震后的水平加速度、位移及孔压的变化规律,研究表明宽浅式筒型基础自重可抑制筒周影响区土体的孔压累积,影响区超静孔压比最小值约为基础未影响区的20%。