我国高速铁路桥梁桩基础普遍采用桩身较长的摩擦灌注桩,在目前的桥梁抗震设计研究中,桥墩的非线性研究较为成熟,甚至部分成果已纳入相关规范中,但在强烈地震作用下,分析桩基地震反应须计入桩-土相互作用的影响。准确地模拟桩基的动力反应,对桩基设计具有重大意义。本文在总结桩基在罕遇地震下的结构和受力特性的基础上,对比目前各种处理方法,尝试用一种较为简便的能够反映桩基动力反应的数值模型。该模型采用日本铁路规范中对桩基土抗力和力-位移骨架曲线的规定,并在此基础上详细考虑桩与土在地震作用下的相对运动状态。为以后桩基设计提供参考。本文的主要研究内容如下:(1)总结目前用于桩基动力分析的各种模型,分析其实现的难易程度以及能否适应用实际;(2)详细地介绍了桩基动力弹塑性分析的本构模型,运动方程的建立和求解;(3)详细地介绍了土体基本参数的选取过程,对影响桩基动力反应的初始参数进行详细推敲,争取以最大程度地精确模拟桩基动力反应,以高速铁路中常见的标准32m跨桥梁桩基为例,建立了详细考虑墩身非线性、桩身非线性和土体非线性建立全结构非线性分析模型,并对其进行验证,对桩基的结构参数和土体土性参数进行参数分析,分析影响桩基动力反应的主要因素以及考虑非线性后结构反应的特点;(4)采用无拉力弹簧来模拟桩与土之间的滑移和间隙的发展,研究地震作用过程中桩-土连接单元的滞回过程,并与普通弹塑性模型进行对比,在此基础上研究间隙的发展趋势和对桩基抗震性能的影响。