船撞作用下桥梁群桩基础的安全性缺乏研究。本研究针对船撞作用下群桩基础的动力反应机理，基于直接法的思路，耦合船—桥碰撞、土—结构相互作用，利用室内模型试验和数值模拟，开展了以下研究工作:(1)研究了船舶结构对船舶碰撞影响,分析了船艏水平向和竖向隔板数、形状及板厚等因素对船碰撞动力反应的影响，结果表明随着船舶刚度增大，船撞力随之增大，碰撞接触时长缩短，碰撞耗能率下降。(2)研究了船撞作用下单桩及群桩的动力反应，结果表明随着船舶重量增加，最大桩顶位移逐渐增加，最大桩顶加速度虽逐渐增加，但增幅不大。随着船速的增加，最大桩顶位移及最大桩顶加速度逐渐增大；随着撞击角度减小，最大承台加速度出现时刻、最大承台位移均逐渐减小，最大承台偏转角度先增大后减小，在撞击角度为 时，最大承台偏转角度最大。随着撞击位置从承台中心向承台边缘变化，承台加速度时程、最大承台位移变化较小，而最大承台偏转角度呈线性增加。随着上部荷载增加，最大桩顶加速度、最大桩顶位移均逐渐减小。随着露出地面桩长的增加，桩基础动力反应均逐渐增加，由于整体刚度变大，露出地面桩长对群桩的影响小于单桩。桩间距对群桩动力反应影响均较小。随着桩径和桩数的增加，最大桩顶加速度、最大桩顶位移逐渐减小，但减幅逐渐减小；随着土动弹性模量的增加，最大承台位移和最大承台加速度逐渐增加，增幅逐渐减小。(3)研究了混合桩水平抗弯刚度，分析了含钢率、泥皮弹性模量及泥皮厚度对混合桩的水平抗弯刚的影响。在此基础上，进行多元线性回归拟合分析，提出了混合桩水平抗弯刚度的计算方法。(4)研究了船撞作用下混合桩单桩动力反应，相同的船撞作用下，混合桩的桩顶最大位移、桩顶最大加速度比普通桩小得多，钢护筒明显提高了桩的抗水平撞击性能。有泥皮的混合桩的桩顶最大位移、桩顶最大加速度均大于无泥皮的，表明泥皮对于混合桩的水平承载性能存在不利影响。(5)研究了最大船撞力和各影响因素的关系，提出了考虑了土-结构相互作用船撞力计算方法，该方法中最大船撞力和船舶重量的开方成正比、和船速成正比、和桩径、土体剪切模量、地面以上桩长成指数函数关系。综上所述，在船撞作用下桩基础的动力反应机理研究基础上，提出土-结构相互作用对船撞力计算方法；针对船撞防护的新型桩基础-混合桩，提出了其水平抗弯刚度计算方法，并结合其结构特性分析船撞作用下动力反应影响，上述工作可指导船撞作用下桥梁桩基础的合理设计。

群桩基础是大型桥梁普遍采用的基础形式，而船撞作用下桥梁的群桩基础的安全性缺乏研究。目前船撞桥梁的研究中，简化处理了土-结构相互作用，严重影响了分析结果的精度和可靠性。本项目将针对桥梁群桩基础在船撞作用下的动力反应这一高度非线性的瞬态动力问题开展研究。基于直接法的思路，耦合船-桥碰撞、土-结构相互作用，开展室内模型试验和数值模拟。分析船体、桥梁结构（包括群桩基础）和土体在碰撞过程的动力特性，建立合理的模型，模拟上述耦合动力反应过程，揭示群桩基础、土体、船舶及上部结构等碰撞关联物体的特性对群桩基础在船撞作用下的动力反应的影响机理。在此基础上，进一步研究考虑土-结构相互作用的桥梁船撞力的计算方法和全桥在船撞作用下动力反应的群桩基础部分的简化模型。研究成果将推进船撞作用下桥梁结构的合理设计，促进全桥在船撞作用下动力反应等相关研究的发展。

桥梁是交通基础设施系统的枢纽工程，提高桥梁结构的可靠度是减少自然灾害造成直接和间接损失的重要手段之一。近年来，基于多种灾害作用下桥梁结构的性能化设计引起了广泛关注。本项目拟对河流冲刷作用对桥梁基础的稳定性和抗震性能展开研究，具体内容包括：（1）开展不同冲刷深度群桩桥墩拟静力试验研究，提出冲刷作用下群桩桥墩的滞回模型，并给出适用不同埋置深度的桩土相互作用的数值模型；（2）开展不同冲刷深度下带群桩基础梁桥的模拟地震振动台试验研究，分析各种冲刷深度下桩土相互作用的受力全过程，进一步完善和校核提出的数值模拟方法；（3）基于可靠度理论，结合试验和数值模拟结果，提出考虑桥梁冲刷深度的桥梁抗震性能分析和设计方法。上述工作结合理论分析、试验研究和数值模拟，建立一种准确、高效的整体结构抗震分析方法，为提高公路桥梁在多种灾害下的可靠度打下理论基础并提供技术支撑。 2100433B

以高层建筑群为研究对象，提出群楼体系的概念进行地震作用下多个建筑与土体耦合场的动力相互作用问题的研究。首先，采用解析和数值计算方法，研究群楼体系的耦合阻抗函数，进而研究多个建筑与土体相互作用对结构动力特性影响的变化机理，并建立耦合场下结构动力特性变化的计算模型；其次，根据群楼体系内结构地震反应的相互作用现象，提出群楼效应的概念，并定义群楼相互作用系数指标用以定量分析群楼效应，随后对建筑分布分别采用周期模型和随机模型进行结构地震反应分析，将群楼体系中与建筑特征有关的量看作随机变量，从而建立群楼相互作用系数的统计计算模型；第三，进行理论分析和振动台试验的对比研究，验证计算模型的合理性；最后，根据理论分析、数值计算和实验研究的结果，以现有单体建筑下土－结构动力相互作用简化计算模型为基础，提出一个反映群楼效应影响的简化计算模型，用于群楼体系的抗震分析和设计。