结构-地基动力相互作用问题是近几十年来地震工程领域中的前沿课题之一,国内外就相互作用对结构地震反应的影响进行了多方面的研究,主要有理论研究、计算分析以及试验研究,其中试验研究进行得相对较少,而关于计算分析与试验的对照研究则更少。对计算分析和试验研究进行对照研究,一方面通过计算分析来验证试验方案的可行性及试验结果的可靠性,另一方面试验研究为计算分析提供合理、必需的参数,为验证计算方法服务,从而积极推动结构-地基动力相互作用研究从科学领域进入工程实际领域,将科学成果应用于实际工程。本文主要开展了如下几方面的工作:(1)通过对大量相关文献的概括总结,评述了国内外开展土-结构动力相互作用研究的现状与发展水平,对桩基-土-上部结构动力相互作用的方法进行了归纳总结;(2)对模型试验的场地土进行了动力特性试验研究。运用最新引进的循环单剪系统,对场地内各层土分别进行循环单剪试验,确定了场地各土层的动力特性指标,为下文针对结构-地基相互作用体系进行建模和计算分析提供必要的参数,并为计算模型和计算方法的合理性提供验证依据;(3)以桩基-土-上部结构动力相互作用试验为基础,结合通用有限元软件MARC,对结构-地基动力相互作用体系进行有限元计算建模的一些问题作了研究,主要包括土体动力本构模型的选用、土体与桩基交界面上的状态非线性模拟及网格划分等;(4)按照本文的建模原则和计算方法,对桩基-土-上部结构相互作用体系进行三维有限元计算分析,计算中土体采用等效线性模型,利用面-面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性。计算得到相互作用体系的基频及牵引释放时程曲线与试验结果吻合较好,表明所采用的计算模型和计算方法是合理可行的。通过计算分析表明,在进行结构-地基动力相互作用问题的计算分析时,忽略土体的材料非线性是不合适的,考虑与不考虑接触对SSI体系的地震反应影响似乎并不大;(5)从计算分析和试验相结合的角度探讨考虑结构-地基动力相互作用时,体系地震反应的有关规律,主要从体系位移、速度、加速度、桩身等效应力、桩身应变、桩土接触压力及摩擦力等方面进行了分析,并对规律性结果进行了归纳。结构-地基动力相互作用体系地震反应的影响是很显著的,在深入研究的基础上,有必要对刚性地基假定作出改进。本文摸索了一套利用通用有限元程序