针对近海桥梁所处的特殊水文及地质条件,本文首先基于饱和人工边界及地震动等效荷载输入法,通过OpenSEES软件建立了三维水-土自由场模型,研究覆盖水层对自由场地震响应的影响,并针对近海深水桥梁易受到动水压力和饱和地基液化影响的问题,建立了水-桥梁整体模型以及考虑饱和砂土液化的水-饱和土-桥梁整体模型,并分别同无水模型及非液化土模型进行对比分析,研究某近海桥梁受波浪荷载、地震荷载单独作用及其组合作用下的地震响应规律,并采用基于GPU的OpenSEES并行算法进行水-饱和土-桥梁整体模型的计算,研究场地液化对桥梁地震响应的影响。本文的主要工作和相应成果如下:(1)基于等效人工边界,通过OpenSEES软件建立了水-土自由场模型,并与无水模型进行对比,研究了含覆盖水层自由场在不同入射角度、水深等因素下的地震响应。分析表明,水层对P波的影响要大于SV波,在P波作用下,水-土自由场位移峰值和加速度峰值均小于无水自由场,且其出现时刻发生一定的延迟,而SV波作用下,水层对场地的地震响应影响几乎可以忽略。P波垂直入射不同水深水-土自由场时,水深对位移峰值的影响很小,对加速度峰值的影响较大,且随着水深的增加,加速度峰值先快速降低后逐渐放缓。(2)以某近海桥梁为背景,基于Morison方程法考虑动水压力,并采用修正的线性波浪理论计算入射波浪力,研究波浪荷载、地震荷载单独作用及组合作用下桥梁的动力响应。研究发现,仅波浪荷载作用下桥梁动力响应值很小,桥梁响应值呈现类似正弦曲线规律变化,其响应频率同波浪频率基本接近,且波浪沿纵桥向作用响应峰值要大于横桥向。考虑桥墩水下部分动水附加质量后,桥梁各阶自振频率均有一定的降低,且动水压力的存在增大了桥墩的动力响应,其增大程度与地震波类型及加载方向有关。地震和波浪共同作用时的响应值并不是两者单独作用下响应值的简单叠加,且其分布规律复杂。(3)基于现有工作站的计算机配置,以GPU高性能求解为技术手段,对水-饱和土-桥梁系统进行地震响应计算,并将考虑场地液化条件与不考虑液化条件下桥梁的地震响应进行综合对比。分析表明,液化场地地震响应与输入的地震波频谱有关,液化程度的增大将增加土体动力反应的峰值,也将扩大液化土体区域的扩展深度。液化场地增大了桥梁的地震响应,在场地液化条件下桥墩位移峰值出现时刻存在滞后现象,震后墩顶位移存在一定的残余值,且场地液化对墩底剪力的影响较弯矩的大。液化场地显著增大了桩基础的侧向变形,在桩顶位置增幅最为显著。场地液化也显著增大了梁端的位移值,梁端位移的增大可能导致桥梁发生梁体碰撞或落梁的风险,应当引起重视。