近三十年来,我国桥梁工程建设迅猛发展,一大批处于数十米、甚至超过百米的深水中的高墩大跨桥梁陆续建成。地震中,水域中的桥墩会受到地震动水压力的影响。因此,在桥梁的抗震设计验算中,需要将动水压力效应与其他地震作用效应叠加。《公路桥梁抗震设计细则》（JTC/TB02-01-2008）的动水压力计算公式主要针对水深15米以内的桥墩,是否适用于高墩桥梁,是否需要修改、如何修改,受到工程界的关注,也涌现了大量的相关研究成果。本文结合桥梁工程结构动力学国家重点实验室开展的一系列桥墩模型振动台试验,对不同地震动、不同总水深以及不同边界条件的试验工况,一共获得了五种桥墩模型上4～8个淹没水深的280条动水压力时程记录。结合试验成果,进行相应的流固耦合数值模拟,获取桥墩模型和相应的桥墩原型上的地震动水压力。本文主要研究三个重要的问题:1)地震动水压力随淹没水深的变化形式;2)采用的流固耦合数值模拟方法的合理性,验证、解释试验结果;3)借助更多流固耦合数值模拟讨论抗震设计细则中地震动水压力计算公式对深水工况的适用性。首先,本文分析经典的动水压力研究成果,阐述了进行桥墩-水振动台试验的意义。根据试验方案、观测的物理量等,对13篇地震动水压力试验参考文献的归纳,指出直接观测不同淹没水深动水压力的必要性。对近60篇地震动水压力数值模拟的参考文献归纳、总结,指出大量的数值分析仅着眼于桥梁的地震反应,对桥墩上地震动水压力重视得不够,开展的试验研究不多,对其随淹没水深变化规律的试验研究就更少了。阐述了论文依托的振动台桥墩模型试验和本文数值模拟方法的重要性。简要介绍振动台桥墩模型上地震动水压力的试验方案,尤其是动水压力传感器的性能指标和测点布置。从观测到的各淹没深度动水压力时程中,本文读取单位高度动水压力最大值,以此为代表值,绘制其沿淹没水深分布曲线。结果表明地震动水压力随淹没水深的增加而增大,增加的速率比公路桥梁抗震设计细则所依据的Goto-Toki简化形式要快一些,比Westergaard对直立坝面采用的简化形式要慢一些。基于模型试验方案,本文建立了相应的水体-桥墩体系的流固耦合模型,对其输入同样地震动,从地震反应计算结果中提取势流体单元基本物理量,求解地震动水压力时程,读取相应的代表值,绘制其沿淹没水深分布曲线。与试验结果的曲线对比,表明数值模拟的分布与试验结果相近,数值模拟值略小于试验值,底部测点差别稍大,两者相对误差小于15%,对模型试验提供了验证和解释,也验证了本文采用的流固耦合数值方法的有效性。在此基础上,进一步对试验结果展开讨论。（1）通过数值模拟,将水域采用刚性边界时的桥墩动水压力与水域采用无限边界的结果比较,讨论了边界波效应对动水压力的影响,结果表明,试验中采用的碎波材料消减边界波的效果不显著,可以通过扩大沿地震动输入方向的水域尺寸抑制边界波效应。试验水箱长度达到15m,与无限边界计算结果差别就不显著了,可为今后振动台模型地震动水压力试验提供参考。（2）进一步扩大、补充数值模拟数量及模型规模,进一步研究动水压力随淹没水深增长的特点。结果表明,动水压力总是随淹没水深增加,随地震动强度增加、总水深增加,动水压力的增加速率略有减缓,逐步接近经典公式表达的增加速率。（3）初步比较不同截面形状桥墩的动水压力的差别。结果表明,不同截面的桥墩模型在迎水面中心线上动水压力值差异不明显,建议边缘线上安装压力传感器,或借助数值方法,从截面中心到边缘输出更多的结果,以研究截面形状的影响。（4）研究不同材料桥墩的动水压力、内力以及变形之间的差别。结果表明,不同材质桥墩模型墩顶水平加速度、速度、位移以及墩底剪应力明显不同,而动水压力相差不明显。最后,根据试验模型的相似比,本文建立原型桥墩的数值模型,对比分析数值计算得到的动水压力与公路桥梁抗震设计规范地震动水压力计算公式。结果表明,本文计算得到的总动水压力的数值结果小于规范值,两者比值在0.9-1.9之间。地震动水压力简化为静力,作用点略低于规范中的相应规定;本文计算得到的圆端桥墩截面形状系数约为规范相应值的1.22倍,有待更多算例进一步论证。