振动沉拔桩机是建筑及基础工程重要的施工设备，其发展水平直接影响工程施工的质量和效率。振动沉拔桩机通过振动使周围土壤产生“液化”现象，从而大大减少了沉拔桩时的阻力。土壤的振动“液化”理论应用于建筑工程使振动沉拔桩机得到了迅猛的发展。 目前国内外生产的桩机多以偏心块产生激振力为主，本文所讨论的振动沉拔桩机是通过液压装置来产生周期性激振力的“液压激振式”振动沉拔桩机。本论文以振动沉拔桩机－土系统为对象，通过理论研究和试验，初步建立了土壤的应力－应变滞回模型以及振动沉拔桩机－土系统简化的线性和非线性力学模型，从而为进一步研究振动沉拔桩机提供了理论基础。 基于在沉桩过程中对土的力学特性研究，论文提出了土的两种力学模型：①用对称滞回模型模拟桩侧摩擦阻力，桩端阻力用粘性阻尼来模拟；②用不对称滞回模型模拟桩侧摩擦阻力和桩端阻力。 首先忽略非线性因素进行线性简化，把土对桩的作用看作一个弹簧和一个阻尼器，假设桩是绝对刚体，把桩－土模型简化为单自由度振动系统，建立了运动方程并进行了求解。接着利用土的两种滞回模型，建立机座和桩作两自由度振动的力学模型，并利用数值解法对其运动方程进行了求解。 最后，利用大型有限元分析软件ANSYS对沉桩过程进行了计算机仿真。通过仿真我们可以对不合理的桩机参数进行优化，研究结果为振动沉拔桩机的设计和改进提供了理论依据。