随着我国经济的飞速发展，道路交通显著体现为车速加快、车辆增多，载重量增大等现状。车辆振动荷载属于一种随机荷载，随之产生的地面振动也具有随机性。车辆荷载长期作用诱发的地面振动，将使其邻近的建筑物产生动力反应、出现墙体结构开裂、松动、地基下沉、损伤积累、强度的降低等现象。西安城墙是目前全国保存下来最大和最完整的古城墙。它不仅是西安城市的标志，而且也是中国古建筑中最具代表性的建筑类型之一。虽然历经沧桑，但在日渐增强的地面交通长期振动作用下，由于动力疲劳和地基下沉等将会导致古城墙的破坏或寿命缩短，其安全性受到严重的威胁。本文的主要研究对象为西安南门古城墙，在对其进行地面交通振动响应监测的基础上，就地面交通振动对城墙的动力响应及其影响进行了分析研究。同时，建立城墙-地基土的三维有限元模型进行模拟分析对比，为古城墙的保护提供理论基础。主要研究内容如下：（1）振动信号的处理：首次对西安城墙进行连续24小时的试验监测，试验测得了地面交通振动反应（加速度和位移)。通过对监测振动信号进行去直流、平滑和消除趋势项等预处理，排除了外界噪音的干扰，使数据更切实际，从而对地面交通振动反应进行分析研究打下基础。（2）振动反应分析：选取典型时段，确定加速度幅值作为振动评价量，并对振动反应进行时域和频域分析。在参数识别方面，直接利用实测的地面交通振动响应数据，借助于随机减量法得到其自由衰减响应，然后以此为输入，用MATLAB软件编制相应的计算程序，利用ITD法完成对南门城墙结构的模态参数识别。（3）数值模拟与数据分析：查阅古城墙和随机荷载相关资料，运用ANSYS建立城墙-地基土的三维有限元模型。通过模态分析，得到了古城墙的自振频率和相应周期；选用经典的车辆模型，通过施加车辆随机荷载进行模拟，得到了车辆在不同车速，单双线行驶时引起的地面交通振动对城墙的动力反应，对其结果进行分析，得出了地面交通振动对城墙的振动影响和衰减规律。同时与监测数据进行对比分析，结果表明城墙结构模型和车辆模型是合理可取的。