群桩是地基处理中常用的基础形式，置于土体中的群桩不仅涉及到桩-土之间的相互作用问题，同时还涉及到桩-桩之间的相互作用问题，导致桩-土-桩耦合作用机理极其复杂。群桩动力响应计算中的常用方法是考虑群桩效应的叠加法，该方法的基础是以桩基位移为定义的桩-桩动力相互作用因子。在桩-桩动力相互作用的理论研究中包含了诸多假定，例如不考虑被动桩振动对主动桩的反馈作用、忽略桩基的横截面尺寸效应、不考虑土层之间的相互作用等，但有些基本假定的合理性尚待考究。因此，本文以桩-土-桩竖向动力相互作用的大比尺模型试验为基石，通过对试验结果的归纳总结，分析现有叠加法的不足，并采用解析方法对经典的桩-桩动力相互作用分析方法进行改进，研究内容包括以下几个方面：
　　(1)通过开展桩基在竖向动荷载作用下的大比尺模型试验，分析了桩-土-桩之间的荷载、位移传递规律；通过对试验结果的分析，总结现存叠加原理在群桩动力响应分析中的不足，为后续的群桩动力响应理论研究提供了思路。
　　(2)考虑被动桩振动的影响，定义了可以描述被动桩振动影响的耦合因子，基于耦合因子对现有文献中的桩-桩动力相互作用因子进行改进，并将修正的桩-桩相互作用因子用于群桩动力响应分析中，建立了考虑被动桩振动影响的群桩动力响应解析理论。
　　(3)考虑土体的三维波动效应，利用Laplace变换推导了竖向或水平动荷载作用下土体的位移衰减函数；然后结合桩土系统连续性条件，获得了以桩基位移为定义的桩-桩竖向和水平动力相互作用因子解析解，分析了桩周土的三维波动效应对桩-桩动力相互作用因子的影响；并将该理论成果推广至饱和土中。
　　(4)假定土体为三维连续介质模型，通过Laplace变换获得了竖向或水平动荷载作用下土体的应力场；从桩基摩阻力的角度出发，定义了可以考虑桩基横截面尺寸效应的桩-桩动力相互作用因子，分析了桩基半径对桩-桩平动力相互作用因子的影响；并将该解析成果推广至饱和土中。
　　(5)基于三维连续介质模型中以桩基位移为定义的桩-桩动力相互作用因子，结合位移叠加原理建立群桩竖向和水平动力计算矩阵，然后结合边界条件推导了任意竖向或水平动荷载作用下的群桩动力响应解析解，分析了土体的三维波动效应对群桩动力响应的影响。
　　(6)考虑桩基横截面的尺寸效应，基于三维连续介质模型中以摩阻力定义的桩-桩动力相互作用因子和应力叠加原理，建立了群桩竖向和水平动力计算矩阵，结合桩-土系统边界条件推导了任意竖向或水平动荷载作用下的群桩动力响应解析解，分析了桩基半径对群桩动力响应的影响，并将该解析方法推广至饱和土地基中，建立了饱和土中群桩竖向和水平动力响应解析理论。