结合国家自然科学基金课题《地基-基础-上部结构相互作用体系动力特性研究》(NO.50278033),本文围绕土-箱形基础-RC框架结构动力相互作用这一课题,在前人研究成果的基础上,对动力分析中的接触模型作了新的探讨,并通过试验分析和数值计算上作了相应的研究对比;同时研究了上部结构与土的各项动力参数对动力相互作用的实际影响,并且进一步利用上述研究得出的结果,通过数值分析探讨了关于采用换土改变地基刚度而起到隔震的效果,将土-动力相互作用研究的成果引入工程抗震设计的实际工作去。本文共分五章,分别作了如下工作:1、回顾了土与结构动力相互作用的理论研究工作的发展历史,各种分析方法的特点及应用情况,并特别介绍了土与结构界面模型的研究历史,本文的研究正是在前人的这些工作基础上展开的。2、介绍了野外大比例模型试验各方面的情况,包括模型所在地的地质条件概况、模型本身的详细情况、试验中测点布置以及各项动力试验的基本情况等。3、通过有限元软件MSC.Marc建立了野外大比例试验模型结构的三维实体有限元分析模型,并且详尽介绍了关于模型的网格划分、人工边界的处理、动力相互作用中的非线性模拟,采用的计算方法等数值分析的各个环节。然后对分析模型进行了若干工况的数值模拟,并与现场试验数据作了对比分析并验证了本文所建的有限元模型的可靠性和准确性。4、介绍了目前几种土与结构接触面常用的界面模型,以及一些大型通用有限元软件的接触单元计算原理,然后在前人研究的基础上考虑土-箱基动力相互作用中的能量耗散,计入阻尼成分,提出了一种改进的Goodman三维土-箱基接触单元,并推导了相应的接触单元的单元刚度矩阵。同时将这种改进的Goodman单元在Marc软件里通过考虑阻尼的弹簧模拟实现,并对整个结构体系进行了不同地震加速度峰值输入下的地震反应分析。5、基于前述的研究成果,在原有数值模型上改变上部结构的质量分布、混凝土弹性模量、刚度分布以及土性等参数,研究在土-结构动力相互作用影响下结构动力特性和地震反应的变化规律。同时利用土性变软以后结构地震反应减小的分析结果初步提出了换软土的隔震思路。