合理的桩基关系是保证抗撞结构能在道路安全事故中发挥作用的关键,如何选择合适的材料模型,以及如何对参数模型进行校准是桩基研究的重点。针对当前抗撞结构桩基材料模型及参数反演识别研究中存在的三个方面不足,本文研究了一种新的反演识别方法。该方法不仅能够完成材料模型的选取工作,还能够对挑选出的材料参数模型进行校准。然后,对抗撞结构土材料模型的不足进行了探索,研究了符合冲击载荷分析需要的土体模型。最后,研究了材料模型的快速建模方法,并开发了一款行之有效的反演识别工具,从而实现反演识别方法的集成化与自动化。本文主要研究内容如下:1)基于碰撞试验的双层优化反演识别方法研究。根据抗撞结构桩基关系反演识别方法研究存在的不足,以动态时间弯曲距离算法为目标函数,然后结合智能优化算法(LSSVM、PSO、GA等)提出了材料模型参数的双层优化反演识别方法。该方法有如下三个创新点:在试验基础上,充分考虑了抗撞结构桩基大变形、大应变、大转动的实际情况。在实际物理实验与有限元仿真模型相似性的度量方法上,采用动态时间弯曲距离算法,综合考虑了两条曲线的幅度、相位、形状误差。在材料模型和模型参数的反演方法上,考虑了材料模型与参数的耦合性,对两者综合进行反演,可得到最优材料模型及参数。基于实车碰撞试验数据的双层优化反演识别方法,能够对冲击载荷下,大变形、大应变、大转动的桩基材料模型及参数进行参数反演和评估。2)土材料模型初选和参数化方法研究。针对文献和试验报告,从抗撞结构桩基关系力学特性及相似理论角度分析,土的力学特性考虑应变率效应和应变硬软化效应,因此,从现有LSDYNA材料模型中筛选了五种符合要求的土材料模型。为使多种材料模型及参数的双层优化反演过程更加系统化和效率化,然后提出了一种基于*.dyn二进制文件的自动参数化建模方法。该方法基于建好的有限元原始模型,利用matlab语言编写的外部程序,可按照实验方案可对有限元模型进行参数化处理,以提高反演分析的效率,为软件编制提供可行性方法。3)材料模型及参数的双层反演识别工具研究。基于碰撞试验的双层优化反演识别方法、初步筛选的五种材料模型及参数化方法的理论研究,以Matlab为平台,开发了抗撞结构桩基有限元材料模型参数的反演识别软件。4)反演识别方法验证与工具应用。利用研究的方法及工具,对抗撞结构桩基关系的具体问题进行应用。通过验证分析,反演结果的最大误为2.58%,反演方法具有高的准确性。反演分析过程中,根据材料模型的参数个数和上、下界,即可创建实验方案安排表。然后根据参数化建模方法,软件会根据表格自动修改有限元模型参数并进行计算。继而对得到的时间历史数据量化分析,然后对目标参数进行反演识别,得到五种材料模型中的最优模型MAT272及参数ro=1.514e-9,fc=0.09855。该反演方法的理论建模以及平台搭建能为材料模型及参数校准的一系列问题提供了理论和应用基础,为完善道路抗撞结构的本质安全性建设提供研究思路。