近年来,为满足海上资源开发需求,支撑国家交通强国战略,我国已成功建成许多跨海大桥。桥墩作为跨海大桥的重要组成部分,处于水深、浪大、流急的海洋环境,长期受到波浪频繁的作用,若遇极端海况极易产生较大的动力响应。由于波浪运动为无法预测的随机过程,这种不确定性直接关系到桥梁的安全使用。同时,桥墩在服役期内会发生多种病害且可能受到强力偶然荷载的作用,进一步威胁到桥梁在波浪作用下的安全性。因此,对随机波浪作用下跨海大桥桥墩服役期内的动力响应特征变化规律进行研究就显得十分必要,对桥墩设计乃至建成后的安全运营都具有重要的现实意义。为突出本研究适用性,本文通过调研我国建成的约十五座具有代表性的跨海（江）大桥,选取不同的墩身高宽比和桩身长径比,利用ANSYS建立三个考虑流固耦合效应与桩土作用的墩-承台-桩结构有限元模型,运用随机波理论并基于Airy波理论和Morison方程,通过Matlab对波浪力谱和波浪力时程进行数值模拟,据此开展了以下几方面工作,并取得了相应的成果:（1）为得到桥墩服役期内所处外界环境对其动力响应特征的影响规律,考虑波浪波高和环境水深两参数,运用ANSYS随机振动分析和瞬态分析模块,对波浪作用下桥墩的动力响应进行频域与时域分析。结果表明:在本文设置的工况条件下,位移、速度和加速度响应均方值与位移、应力响应时程峰值均随波高增加而增大;随水深增加,各响应均方值呈斜“W”形上升特征,各响应时程峰值呈斜“M”形上升特征。（2）为得到桥墩服役期内出现的混凝土腐蚀、局部钢筋锈蚀和基础冲刷三种典型病害对桥墩动力响应特征的影响规律,首先基于腐蚀混凝土本构模型、构件刚度-钢筋锈蚀率的拟合关系公式以及土弹簧刚度系数计算“m-法”分别对模型进行三种病害模拟,然后对损伤桥墩在波浪作用下的动力响应进行频域与时域分析。结果表明:墩身最大主应力更易受混凝土腐蚀影响,桥墩频率特性、响应均方值、位移时程峰值及承台最大主应力受基础冲刷影响最为显著。（3）为得到服役期内波浪与地震联合作用下的桥墩动力响应特征,首先通过设置波浪和地震五种组合工况进行联合作用的最不利组合分析,然后基于最不利组合研究波浪与不同类型、方向及峰值加速度地震联合作用下桥墩动力响应。结果表明:联合作用响应不是波浪与地震单独作用响应的简单累加,波浪作用对地震响应有较明显的影响。（4）以沿海某跨海大桥非通航孔桥墩为对象,预测其服役期内三种病害的发展程度,综合三种病害对波浪作用下损伤桥墩的动力响应进行频域和时域分析,得到了桥墩响应特征随服役时间的变化规律,验证了由本文模型所得结论的适用性。