桩板式挡墙支挡能力强后期维护成本低,广泛应用在铁路、公路、水利、建筑等各类建设工程中。桩板挡墙支护挖方边坡时桩间会形成土拱效应,因而与填方边坡有明显不同。土拱效应成为影响桩间土体稳定和挡板土压力分布的重要因素,合理利用土拱效应可以充分利用土体自身的强度,降低桩板挡墙的工程造价。虽然桩间土拱效应的存在已被熟知,但关于桩间土拱的几何形态及土压力分布尚未形成共识。挡土板上的土压力计算理论仍不完善,尤其缺乏地震作用下土拱的稳定性研究及土压力计算理论,导致目前地震区桩间挡土结构的设计仍存在一定的盲目性。论文以国家自然科学基金重点项目“山地建筑结构地震破坏机理与抗震设计理论”(No.51638002)为依托,从工程实际出发,采用室内模型试验与理论分析相结合的方法,开展了地震作用下桩板挡墙土拱效应稳定性分析和挡板土压力计算理论研究。论文主要的工作和研究内容如下:(1)自行设计桩板挡墙室内试验模型,进行了桩板挡墙土拱效应模型试验。根据VIC-3D非接触式全场应变测量系统监测结果,研究了桩间土拱效应形成前后坡顶土体的位移场变化规律,探索了桩间土拱效应的形成机理。(2)开展了边坡开挖过程室内模型试验,研究了土拱效应形成过程中桩和挡板上的土压力变化情况,得出了板跨方向土压力分布规律。通过摘除桩间挡土板,研究了桩间滑体的三维形态。(3)通过桩板挡墙振动台试验,研究了地震作用对挡板土压力和土拱效应的影响。分析了不同地震波、地震动参数等对桩板挡墙土压力和土拱稳定性的影响。发现了边坡在地震作用下的“鞭梢”效应,分析了桩间土拱效应影响下桩背和桩间挡板土压力对地震作用的不同响应规律。(4)通过将土拱效应简化为平面应变问题,推导了土拱的合理轴线方程及拱体的最不利截面位置,并与模型试验结果进行了对比验证。(5)采用水平层分析法和拟静力法,建立了动力荷载作用下桩间挡板土压力计算模型,提出了一种考虑动力荷载和土拱效应共同影响的桩间挡板土压力计算方法。通过与卸荷拱法、拟化筒仓法、边坡规范法对比,验证了计算方法的有效性。最后分析了桩间净距、地震加速度和土体内摩擦角等对挡板土压力的影响。