随着我国“一带一路”国家战略的稳步实施,土木工程建设迅猛发展,城市建设逐渐向立体化发展、桥梁工程逐渐由内河向外海扩展、资源开发也由陆地转向海洋,跨江、跨海大桥等结构形式层出不穷。埋置基础因具有稳定性好、整体性强、刚度大等优点而被广泛应用,据统计,76%以上的跨江、跨海大桥采用此类基础型式。以大桥锚碇沉井基础为例,结构运营期间基础主要承受来自主缆巨大的水平拉力,此时,水平荷载作用下地基的应力状态和承载性能对于整个结构物的安全至关重要。此外,大多数海上基础工程还会承受水平波浪或地震等动荷载作用,地基的动力响应规律较为复杂。因此,系统地开展水平荷载作用下埋置基础的地基应力状态、承载性能及动力响应研究具有重要的理论和工程实践意义。本文采用模型试验、理论分析和数值模拟相结合的方法,对水平荷载作用下埋置基础的地基静、动力学响应规律展开了系统和深入的研究。论文的主要研究工作如下:基于自主设计的埋置基础水平加载模型装置,开展了水平荷载作用下埋置基础的地基承载性能模型试验。研究了水平荷载作用下基础侧壁的土体抗力分布形式,得到了地基的水平承载性能荷载-位移曲线。试验结果表明,基础侧壁水平土体抗力沿埋深方向呈抛物线分布规律,地基极限承载力随着基础埋深比和上覆荷载比的增加而增大。结合可视化模型试验结果和数字图像相关技术,揭示了竖向和水平荷载共同作用下的地基渐进破坏规律。根据模型试验结果,建立了水平荷载作用下埋置基础侧壁荷载的空间分布模型。基于Mindlin附加应力基本解及叠加原理,提出了非均布空间荷载引起的地基附加应力解析计算方法,并通过模型试验验证了解析解的准确性。参数分析结果表明,基础前侧壁径向力引起的基础侧壁地基水平附加应力占比最大,地基附加应力的分布规律及影响范围随着基础半径和埋深的改变而发生变化。结合模型试验与数值模拟结果,研究了竖向荷载和水平荷载共同作用下的地基破坏模式及塑性区范围演化规律。通过基底塑性区边界及土体位移矢量规律,建立了相应的地基破坏模式机动场。基于Mohr-Coulomb破坏准则及相关联流动法则,推导了埋置基础的地基极限承载力计算公式,并通过模型试验验证了计算公式的准确性。基于Biot动力控制方程,考虑基础侧壁与地基的动力相互作用,引入Novak薄层法及接触面边界条件,分别求解了基础侧壁反力与基底反力的表达式。最后,结合动力平衡方程得出了埋置基础的水平动力刚度计算公式。在验证本文结果准确性的基础上,分析了无量纲激振频率、基础埋深比及土层相对刚度等对埋置基础的水平动力振动特性的影响规律。基于土体非线性应力应变本构关系,建立了埋置基础-地基动力相互作用有限元计算模型。分析了不同地震动参数及场地土动力特性对体系水平加速度响应的影响规律,研究了土-结构动力相互作用系数随场地土类别和输入地震动参数的变化规律。结果表明,场地土动力特性对地下结构的动力响应影响显著。随着场地土类型的弱化,场地土顶底面侧向相对峰值位移随地震动参数由线性增长变为指数增长。