浅层气在我国的杭州湾入海口、珠江口、东海和南海陆架片区分布广泛,在波浪荷载作用下,海床含气土体的孔压震荡变化和增长、有效应力降低,甚至出现液化、诱发海床失稳等地质灾害。本文基于杭州湾地区海床取样的砂土的基本物性和组成,制备重塑砂样,利用GDS动三轴实验系统和FLAC3D软件,开展波浪荷载作用下海床的动力特性试验和数值模拟研究,其主要内容如下:(1)综述了国内外关于波浪荷载理论、循环荷载作用下土体动力特性以及含气土的研究现状和方法;探讨了波浪理论、波浪荷载公式及波浪荷载作用下海床液化的判断准则;阐述分析海床力学响应的Biot固结理论。(2)借助高压溶气饱和仪制备不同饱和度的含气砂样,利用GDS动三轴实验系统,进行不同幅值的正弦波荷载作用下含气砂土的动力特性试验。从孔压时程曲线、动孔压应力模型、动孔压应变模型、有效应力路径以及动应力-动应变关系等几个方面分析了试验结果。(3)利用动三轴试验得到的应力、应变、孔压等数据,对数值计算采用的砂土亚塑性边界面本构模型进行了测试和参数标定。(4)基于杭州湾海域的水文资料,采用FLAC3D软件计算分析了波浪荷载作用下含气海床的孔压以及有效应力的变化过程,探讨了含气海床土体的液化规律,数值模拟结果与试验资料相吻合。