随着交通基础设施快速发展,复杂地质条件下的大跨径桥梁工程需求日益增多。砂卵石土作为一种复杂松散粗碎屑的堆积物,具有压实性好、承载力较高、不易液化等特点。针对含砂卵石层的工程场地,将砂卵石层作为持力层的地基形式具有一定可行性。然而,天然砂卵石地基在满足竖向承载能力基础上,其水平力抵抗能力可能不足。已有文献报道了河谷砂卵石土等场地遭遇强震作用时,拱桥结构出现严重结构损伤或倒塌失效情况。评估考虑土-结构动力相互作用影响的砂卵石地基-拱座基础-CFST拱桥结构体系抗震性能,成为不可忽视的关键科学问题。为研究含砂卵石层地基条件下大跨径钢管混凝土（CFST）拱桥的抗震性能及潜在地基处理方法,本文提出通过注浆加固砂卵石地基并控制地基注浆深度的方法,从而实现砂卵石地基半主动减隔震作用及提高体系抗震性能的目标。采用振动台模型试验、数值模拟相结合方法,围绕砂卵石地基-拱座基础-CFST拱桥结构体系地震响应、土与结构动力相互作用及地震能量耗散机理等展开系统研究,考察了天然砂卵石地基、不同土类地基、不同注浆深度砂卵石地基-拱座基础-CFST拱桥结构体系地震响应一般规律。本文主要研究工作及成果如下:（1）为阐明天然砂卵石地基条件下CFST拱桥结构的地震响应特征,以某CFST拱桥结构工程为研究原型,建立了砂卵石地基缩尺物理模型及简化模型拱座基础,开展砂卵石地基-拱座基础组合体系振动台模型试验。通过地基土与拱座的加速度响应、侧向位移响应、土体动剪应力-应变关系等角度,探究了在考虑土-结构动力相互作用影响下的砂卵石地基-拱座基础组合体系地震响应基本规律,评估了天然砂卵石地基对上部拱桥结构工程地震安全性影响。结果表明:在强震作用下,砂卵石地基地表加速度放大系数可能小于1.0,意味着砂卵石地基可以呈现土体自身减隔震作用。（2）开展了砂卵石地基、黏土地基及砂卵石-黏土分层地基等三种土类地基-CFST拱桥结构体系的地震响应振动台试验,对比分析不同土类地基条件下拱座基础的动力响应差异性。研究结果进一步明确了砂卵石土颗粒滑移-摩擦耗能机制,为砂卵石地基-拱座基础-CFST拱桥结构体系减隔震控制方法提供新的技术思路。（3）开展未注浆与注浆加固状态砂卵石地基振动台试验,对比分析两种状态下砂卵石地基的地震响应差异,验证了注浆加固技术控制体系减隔震性能方法的可行性,并明确了地基加固减隔震控制技术的关键设计和优化方法。结果表明:注浆加固行为改善了天然砂卵石地基的抗侧能力,提高了地基-CFST拱桥结构体系的抗震性能,在相关工程中建议对砂卵石地基进行注浆加固处理。（4）开展不同注浆深度砂卵石地基-拱座基础-CFST拱桥模型试验研究,分析考虑SSI效应下注浆深度对砂卵石地基-CFST拱桥结构体系抗震性能的影响。试验结果表明:两种注浆深度砂卵石地基的抗震或隔震作用机制不同,不同厚度砂卵石地基需要采取不同注浆深度控制策略。（5）基于ABAQUS有限元软件,建立了原型场地地基-拱座基础-CFST拱桥结构体系数值模型,进行不同注浆状态下原型场地地基-拱座基础-CFST拱桥结构体系原型场地数值模拟分析,评估了前述研究结果在实际工程中考虑上部全桥主要因素时,砂卵石地基减隔震作用机制的有效性和可靠性。