随着科技的发展,桩基础已成为建筑、桥梁等基本工程建设广泛采用的基础形式,作为这类结构的重要构建之一,如果土体的强度较低或经过一些较强的交通荷载会对桩基结构产生变形和振动,当桩体受到大幅度的振动时,桥梁等建筑物会受到不同程度的破坏,桩与土会出现滑移,甚至会造成建筑的断裂与垮塌,造成巨大的财产损失以及人员的伤亡,所以说有必要对桩体在一些较强的冲击荷载作用下引起桩周土体扰动并造成桩体滑移的现象进行研究。本文以交通荷载作用下桩竖向耦合振动理论研究为主题,首先,对饱和土中波的运动方程及连续方程进行分析,考虑桩土界面的相对滑移条件,建立饱和单层地基和成层地基中桩的竖向振动模型,再对桩-承台-土层体系竖向耦合振动进行进一步研究,包括建立它的数学模型与基本假设、桩土耦合问题求解和数值结果与分析,利用傅里叶变换绘制了单桩竖向幅频响应曲线,分析得到非滑移模型高估了共振频率,无质量刚性承台模型会造成振幅偏低的情况。其次,通过理论计算与试验结果进行对比分析。通过单桩竖向冲击模型试验,分析模型桩的承载力、沉降量以及在不同等级冲击荷载作用下的桩体位移、桩身轴力、桩身摩阻力和桩端阻力的变化,通过与桩身轴力的理论解进行验证,得到了采用桩土非完全粘结的模型更适用单桩的竖向冲击作用。最后,基于有限元软件COMSOL Multiphysics建立桩在饱和土地基中受竖向冲击荷载的作用下的有限元的模型,运用PDE模块与Solid Mechanics物理场接口结合模拟了受冲击荷载作用下的了桩-承台-土层的动力特性,通过考虑了桩土间的滑移作用,使模型更加完善,有效的验证了理论与试验的正确性。