随着高层建筑对桩基础的要求和建筑施工中环保要求的不断提高,桩基础施工设备的进一步发展已变得越来越迫切。研制新型的沉桩能力强的环保型桩机,已逐渐成为了各国研究和发展的重点。本文论述的振动桩机,是在液压静力沉拔桩机的基础上,通过改造其机械结构及液压系统,产生周期性激振力,实现了动静压的结合,是一种新型的“液压激振式”振动沉拔桩机。本论文对液压静力沉拔桩机工作原理进行分析,改造了其原有的沉桩系统结构,实现了连续沉桩,提高了工作效率；对液压回路进行设计,引入了液压旋转阀,使系统产生周期性激振力,实现了动压沉桩；介绍了旋转阀的结构及工作原理,对其静态特性进行了分析。研究了“液压激振式”振动沉拔桩机沉桩液压系统各组成元件的动态特性、根据各元件的特性、流量方程和传递函数,利用仿真软件Matlab/Simulink建立了各基本元件的模型；根据各液压元件间的流量和压力的关系,建立沉桩液压系统的整体模型,根据设计参数对液压系统模型进行了仿真,验证了液压旋转阀可以产生周期性激振力,为新型桩机的设计提供了可行性依据。以“液压激振式”振动沉拔桩机—土系统为研究对象,分析沉桩过程中,土对桩的沉桩阻力,建立振动沉拔桩机—土系统简化的非线性力学模型,研究非线性振动沉桩系统的响应分析。利用简化后的数学模型,对沉桩过程进行仿真,研究桩机—土系统中参数对沉桩效果的影响。利用大型有限元分析软件对沉桩过程进行了计算机仿真,研究桩机参数以及土的力学性质对沉桩效果的影响,研究结果为振动沉拔桩机在实际施工中参数的选取提供理论依据。