海洋中蕴含着丰富的油气资源和风能资源，随着人类对油气资源和风能资源的不断开发，促成了越来越多的海洋石油钻井平台和风电机组的建造。钢管桩基础凭借其强度高、施工速度快、制作运输方便、环境影响小等优点，成为了海洋石油开发平台及海洋风力发电工程中最常采用的桩基形式。
　　在钢管桩打桩过程中，打桩设备锤击钢管桩桩顶所产生的冲击荷载以应力波的形式在钢管桩中传播，钢管桩经过数千次的锤击后贯入设计土层中，在这个过程中钢管桩桩身承受拉-压交变应力。横向焊缝的存在会影响打桩应力波的传播过程，进而影响桩身应力。目前，海洋工程中的钢管桩越来越朝着大直径超长方向发展，桩身有很多横向焊缝，这些焊缝的存在对桩身应力峰值、桩身应力分布情况以及桩身应力循环次数等有重要影响。研究海洋工程中钢管桩横向焊缝在打桩过程对桩身应力的影响，对于全面深入了解钢管桩的桩身应力分布，评估桩身的安全稳定性，以及后期研究和界定钢管桩疲劳损伤有重要意义。以下为本文主要研究内容和得到的结论：
　　(1)本文基于应力波原理，介绍了打桩过程中应力波在桩体中的传播特性，建立了简化的锤-桩-土动力响应模型，推导得到了桩体任意单元在任意时刻位移、速度、受力、最大拉应力和最大压应力的计算公式，以及应力波在连续变截面和焊缝处的传播系数。为了体现焊缝对应力波和桩身应力的影响，将桩焊缝模型引入到锤-桩-土动力响应模型中。基于雨流计数法原理，对焊缝影响下的桩体应力-时间历程曲线处理得到桩体的等效应力幅值及其所对应的循环次数。
　　(2)结合国内某海上风力发电桩基项目，以该工程中的5根试验桩为研究对象，利用打桩模拟程序得到了这5根试验桩的F-V曲线和桩身截面最大应力值，将数值模拟结果与实测结果进行对比分析，基于分析结果对数值模型进行修正，进而验证了打桩模拟程序的可行性。
　　(3)基于前面修正后的数值模拟打桩模型，研究了上述5根试验桩在入土深度分别为25m、40m和50m三种工况下，桩身横向焊缝数量和宽度对桩身拉应力和压应力的影响。通过模拟结果可知，桩身最大压应力通常在桩顶附近，桩身横向焊缝数量对桩身压应力影响明显。随着焊缝数量的增加，桩身压应力减小，泥面附近及以上位置处桩身拉应力增加，泥面附近及以下位置处桩身拉应力减小。随着焊缝宽度的增加，钢管桩桩身最大拉应力和最大压应力减小。焊缝宽度和桩身最大应力之间呈对数函数关系。
　　(4)基于应力循环计数法，得到桩体在不同焊缝数量和宽度时的等效应力幅值及应力循环次数。结果表明：钢管桩在打桩过程中易产生高周应力疲劳，钢管桩随着桩身横向焊缝数量和宽度的增加，桩身应力循环累计总次数增加。随着钢管桩入土深度的增加，桩身应力循环次数呈幂函数关系增加。