承台-桩-土的动力相互作用是一个复杂的接触问题,也是各种动力基础设计和检测的理论依据。纵观承台-桩-土的研究历程和最新进展可以看出,大多数是没有涉及三维波动性的。本文基于三维波动土模型,考虑了桩侧土的径向和纵向位移,分析了均质土、成层土和虚土桩模型下承台-桩-土耦合纵向振动特性,以期更好的研究承台-桩-土耦合纵向振动机理。主要工作及成果如下:1.基于三维波动土模型,假定土体为各向同性的线性黏弹性材料,并考虑桩侧土纵向和径向的位移,分析了均质桩侧土中带埋置承台单桩的纵向振动特性。首先通过积分变换技术得到桩顶阻抗,利用Laplace逆变换得到承台-桩系统位移时域响应的半解析解。最后通过参数分析,研究了均质土中不同桩径、桩长、桩侧土性质、承台侧土剪切波速和承台密度下带埋置承台-桩系统纵向振动特性。2.基于考虑桩侧土的成层性的三维波动土模型,假定土体为各向同性的线性黏弹性材料,并考虑桩侧土纵向和径向的位移,分析了分层桩侧土中带明置承台单桩的纵向振动特性。首先根据桩侧土的成层性将桩土系统划分为若干层,运用阻抗函数递推法得到桩顶的位移阻抗函数,进而得到明置承台-桩系统的位移和速度响应的频域解析解,利用Laplace逆变换得到明置承台-桩系统位移时域响应的半解析解。最后通过参数分析,对双层土中明置承台-桩-土耦合纵向振动进行了分析,同时研究了多层土中硬质夹层剪切波速,厚度和深度对明置承台-桩系统纵向振动的影响。3.基于三维波动土体振动模型,通过引入虚土桩模型来模拟桩底土的性质,可以更加真实地模拟桩底土对带明置承台单桩的纵向振动特性的影响。首先将桩身正下方与基岩之间的土体看成土桩,其输入参数可以真实地模拟桩底土的性质,边界条件为虚土桩底部与基岩接触,基岩看做刚体,通过边界条件得到虚土桩顶部纵向振动复刚度,将其作为实际桩端的支承刚度代入到桩底的边界条件中,然后运用阻抗函数递推法得到桩顶动力响应的理论解,进而得到承台-桩系统的位移和速度响应的频域解析解,利用Laplace逆变换得到承台-桩系统位移时域响应的半解析解,得到一种桩侧和桩底同时耦合的计算结果。然后通过参数分析,对不同长度和剪切波速的虚土桩模型中承台-桩-土耦合纵向振动进行了研究,同时研究了软弱下卧层的性质对承台-桩系统纵向振动的影响。最后,通过与广义Voigt模型模型和实际工程的实测曲线进行对比发现,采用虚土桩模型的三维波动土模型可以更加接近实测曲线,本问所建立的模型来模拟承台-桩系统的纵向振动特性是可靠的。