在海洋工程中钢管桩基础以其承载力高、沉降量小、稳定性好、适应性强等特点被广泛应用。近年来,随着我国海洋资源的开发不断向深海地区发展,促使了海上钢管桩基础不断向着大直径、超长、深贯入、大承载力的方向发展。导致海上大直径钢管桩基础在打桩过程中,桩周土体受到扰动而产生的强度弱化现象与传统的小直径钢管桩有着显著的差异。为了进一步阐明大直径钢管桩在打桩过程中桩周土阻力弱化的特点和规律,基于一维波动方程理论,采用数值分析和模型试验的方法对这一问题进行了研究,并结合工程实例对研究结果进行了验证。主要内容如下:1.采用打桩分析软件GRLWEAP对实际工程中的大直径钢管桩进行了可打入性分析,对比分析了常用的桩侧土体阻力计算方法,发现基于现场标准贯入试验参数确定土阻力的方法最为准确。2.揭示了大直径钢管桩连续打桩过程中桩周土体强度的衰减规律,通过与实际工程打桩记录的对比,提出土性与土层深度对于土体强度弱化均有影响,在打桩分析中应综合考虑两种因素才能更准确的模拟土体强度弱化规律。3.开展了高剪切速率的环剪试验,模拟大直径钢管桩打桩过程中桩身不断剪切周围土体导致土体强度的弱化过程。得到了不同正应力下剪应力与剪切位移的关系曲线,揭示了土体强度的弱化规律,基于试验结果结合大直径钢管桩打桩实例,提出了大直径钢管桩打桩过程中桩周土体强度弱化的计算方法。4.研制了室内小型打桩机,开展了室内打桩模型试验,通过对试验结果的分析,研究了钢管桩管内土体对打桩过程中桩侧摩阻力发挥的影响,阐明了超大直径钢管桩在打桩过程中桩周土阻力弱化程度明显大于小直径钢管桩的原因。