地震引起的地基液化会对建（构）筑物造成严重的损害,引发建筑物倒塌、沉陷、倾覆,地下埋藏管线的上浮,桥梁倒塌,桩基础失稳破坏等,地基液化引发的建筑物坍塌常常是由于桩身丧失承载力引起的。桩根据桩身模量的大小,可分为刚性桩和柔性桩,两者在液化地基中的力学响应存在较大区别。对于刚性桩而言,其静力承载力高,但是当桩周土体发生液化时,由于惯性力的作用,刚性桩极易在可液化土层与非液化土层交界面处折断,从而造成桩基础失去承载能力,导致上部建筑结构的倒塌;另一方面,柔性桩（如挤密砂桩,碎石桩等）由于桩身存在排水通道,在地基发生液化时桩周土体产生的孔隙水可由柔性桩的桩身排水通道排出,减小了地基土体内部的超孔隙水压力,起到了减轻液化震害的作用,但柔性桩承载力较低,往往不能满足上部建筑结构对桩基荷载的要求。综合刚性桩与柔性桩的优缺点,基于取长补短的创新方法,一种具有排水功能的刚性桩——排水刚性桩应运而生。排水刚性桩主体为预制混凝土刚性桩,在预制混凝土桩桩身开设圆形或方形的排水凹槽,在排水凹槽内设置与凹槽形状、尺寸相匹配的排水材料（塑料排水板或排水盲沟）,形成排水通道,在震时可消散地基土体内产生的超孔隙水压力,避免桩基础造成损坏。本文针对排水刚性桩的动力学特性和可液化地基中的加固机理问题,开展了一系列振动台模型试验和三维数值分析研究。本文的主要研究内容有:（1）开展了抗液化排水刚性桩排水性能的振动台模型试验,对不同条件下（不同排水通道数量、不同角度）排水刚性桩的排水性能进行了研究。桩身排水性能是排水刚性桩能否起到抗液化加固作用的关键。通过振动台模型试验对排水桩通道内的排水量进行了量测与分析,从超孔压比时程曲线及群桩工况结果来看,设置单侧排水通道能够满足超孔压消散的要求。（2）基于振动台模型试验,对桩顶竖向荷载作用下排水刚性桩处置可液化地基的抗液化性能进行了研究,从模型地基的超孔压比、加速度、桩顶水平侧向位移等动力响应对排水刚性桩处置可液化地基的抗液化作用效果进行了分析。排水刚性桩工况中的超孔压比峰值更小,超孔压消散速率更快,土体的强度和刚度得到了更好的保持。（3）基于振动台模型试验,对路堤荷载作用下排水刚性桩-网复合地基与普通刚性桩桩-网复合地基处置可液化地基的抗液化加固效果进行了对比分析。为保证试验条件的一致性,在同一组试验模型内分别布置排水桩-网复合地基,普通桩-网复合地基,对试验现象和结果进行了对比分析,结果表明:排水刚性桩桩-网复合地基可有效减小上部路堤的不均匀沉降,对可液化路堤地基的加固处理体现出了优异的效果。（4）开展了排水刚性桩处置可液化地基的抗液化作用效果和加固机理的数值计算和理论分析。首先建立振动台模型试验的数值分析模型,通过与振动台试验结果的对比验证,确立合理的计算参数,建立液化路堤地基的三维数值分析模型。然后,通过建立的数值分析模型,对排水刚性桩抗液化作用机理和抗液化加固效果的影响因素（相对密实度、排水通道布置形式）进行了分析,结果表明:排水通道对桩周土体超孔压的有效作用范围在桩周1倍桩径处,距离排水通道越远,超孔压越大,排水通道的位置对桩周土体的加固效果存在重要影响。