长期以来，传统抗震设计中的地震响应分析方法大多采用刚性地基假定，并将上部结构和地基基础分别考虑为相互独立的结构单元从而进行静力平衡计算和分析。许多理论研究和实验证实，在地震运动的过程中，上部结构、地基和基础之间是存在动力相互作用的，且该作用会对建筑物的地震响应产生较大影响。科研工作者及工程人员已经认识到在建筑抗震设计过程中考虑上部结构、地基和基础之间的动力相互作用的必要性。本文介绍了研究的课题背景，概括了结构—地基—基础动力相互作用的研究历史和现状并指出本研究领域仍然存在的一些主要问题。本文举例说明了结构—地基—基础动力相互作用对建筑物产生的震害情况，概括了有关研究方法及适用领域。本文给出了接触问题的一般描述，给出了接触有限元的基本方程及接触边界需要满足的定解条件，根据接触问题的虚功方程推导了接触有限元方程，基于罚函数的接触位能形式和接触面的离散化推导了罚函数法的有限元方程。本文简要论述了ABAQUS有限元软件，以及本文有限元模型的建立细节，包括材料参数和各种材料单元的选取、阻尼确定方法、边界处理方法、桩—土接触面的模拟方法以及求解过程的控制方法等。本文用ABAQUS建立了桩—土—结构体系的三维非线性有限元模型，在两个正交水平方向的地震激励下，对绝对加速度的峰值响应、层间位移响应、梁端弯矩响应以及柱和剪力墙的内力响应进行了分析。本文得出的结论是：对于考虑桩—土—结构相互作用的高层框架剪力墙结构，采用抗震规范规定的抗震设计方法对于大多数楼层来说是安全的。然而，某些楼层的结构构件的地震响应可能是被放大的，所以对于这些区域抗震设计方法是不安全的。在双向水平地震激励下，由于场非线性对两个方向的地震响应的影响是不同的，因此应采用较大的折减系数。不同阶段中结构响应的折减系数是不同的，且折减系数沿结构高度方向的变化不是线性的，因此，抗震规范规定的常数或线性折减系数是不合理的。此外，桩—土—结构相互作用对不同位置处构件的影响是不同的，因此在抗震设计中应采用不同的折减系数。