有限元由于具有精度良好、适应性强等特点而备受关注，目前已有很多大型、通用、功能强大的商业有限元软件在科学和工程领域得到了广泛的应用。然而，现有的大型通用有限元软件，多数在土—结构动力、特别是非线性动力相互作用分析方面的功能相对较弱。比如，多数软件没有内嵌岩土材料动力、特别是非线性动力本构模型；在模拟无限地基、特别是非线性地基和实现地动输入方面不能方便实现，以至人们在认识和具体操作方面存在争议；有时，为了简单起见，用户可能就会对计算模型做过多的简化等。 针对以上问题，本文首先在大型通用有限元软件ANSYS中，利用其功能强大的二次开发工具UPFs，开发了目前岩土领域非线性动力分析中最常用的本构模型一等价非线性黏弹性模型，将其内嵌到ANSYS当中；其次，对动力相互作用中的人工边界设置和地动输入方法进行了较为深入和全面的研究，澄清了人们某些模糊甚至错误的认识，发现了某些地动输入方法的局限性，并确立了正确的方法；再次，提出了在弹塑性介质中动力人工边界条件的实现方法，并对其可行性和有效性进行论证；还有，提出并推导了实数、时域内的动力无穷单元，并用UPFs在ANSYS中进行了二次开发；最后，对喷粉桩加固地基上闸门工程实例进行数值模拟，研究了桩、土独立建模，考虑波在桩、土间的折射与反射，接触、相对滑移、材料非线性等的模型与传统平均法在动力响应上的差异，并研究了各种非线性因素及动力边界模型、地基参数等对土一结动力响应特性的影响。 本文所开发的本构模型，吸取和整合了最新的研究成果，在确定计算参数时不需做专门实验(如动三轴实验)，不需在动力分析前先进行静力分析，同时摒弃了传统的等价线性化的算法，避免了传统算法可能产生的“虚拟共振”现象。所提出、推导和二次开发的动力无穷单元，可与常规有限单元方便结合，并为其在实数时域内的发展和应用做了初步的探索。所提出的弹塑性介质动力人工边界条件实现方法，可满足工程应用的精度要求。在人工边界设置和地动输入方法研究以及工程实例数值模拟中得到的结论，具有较重要的意义。