桩构件及地基土的非线性特性对桥梁的抗震性能有着重要的影响，考虑土-结构相互作用下桥梁抗震性能的研究是目前桥梁抗震领域研究的一个热点。本文针对铁路桥梁的特点，采用理论分析及数值模拟相结合的方法，系统研究了考虑土-结构相互作用下桩基桥墩的非线性性能，对考虑土-结构相互作用下桩基桥墩的抗震性能评估方法进行了研究，主要研究内容如下：（1）在深入研究现有的各种静力推倒模型的基础上，结合桩-土相互作用自身的特点，提出了考虑桩-土相互作用的非线性静力推倒模型。该模型可以同时考虑桩构件及地基土的非线性，能较好的模拟地震作用下结构和地基土的相互作用。（2）基于基于本文提出的群桩基础静力非线性计算模型，研究了桩基纵筋配筋率、配箍率、地基土参数、墩高及不同加载模式等因素对桩基桥墩承载特性及变形能力的影响，总结了桩身塑性铰的发展过程及分布特征。（3）研究了考虑桩-土相互作用下需求谱的折减，结合桩-土相互作用自身的特点，对目前存在的多种需求谱的折减方法进行了对比研究，结果表明Vidic折减模型及吕西林折减模型更适合于对考虑桩-土相互作用下需求谱的折减。（4）在对比研究ATC-40中提出的能力谱法、修正能力谱法、位移系数法、性能点轨迹法的基础上，通过参考文献[65]的研究成果，提出了本文求解性能点的方法，该法与性能点轨迹法的求解结果误差在6%以内。（5）在研究国内外各种规范及参考各种文献的基础上，并结合桩-土相互作用下桥墩墩顶位移明显增大的特点，提出了以墩顶位移角为损伤指标的桥梁抗震性能评价指标，该指标对桥墩的墩顶位移提出了更加严格的限制，进而能够指导设计。