本文从三维轴对称土体模型出发，综合考虑桩周土竖向波动效应及桩周土径向非均质，较系统地对桩土纵向及扭转耦合振动理论进行了研究。主要工作包括： 1、在考虑桩周土三维波动及径向非均质条件下，对滞回阻尼土层中桩土纵向耦合振动问题进行了研究，分别得到了桩顶位移、速度频域响应及复刚度的严格解析表达，在此基础上，分析了桩周土径向非均质对桩顶复刚度及速度导纳的影响，并将本文解与工程实测曲线进行了比较分析，验证了本文理论解的实用性。 2、对桩底刚性支承桩的桩土扭转耦合振动问题进行了研究，得到了桩顶位移、速度及复刚度的解析解。 3、利用所得解，对弹性土层中桩土扭转耦合振动特性进行了分析，并重点讨论了各土工参数对桩顶位移、速度及复刚度曲线的影响，得到了许多重要的结论。 4、综合考虑了桩周土体三维波动效应及桩周土体径向非均质，对弹性土层中桩土扭转耦合振动问题进行了研究，得到了桩顶响应的理论解，通过卷积定理及逆傅立叶变换，求得了半正弦脉冲激励作用下桩顶时域响应的半解析解，并分析了桩周土径向非均质对桩顶复刚度、速度导纳及桩顶速度时域响应曲线的影响。 本文给出的桩土纵向及扭转耦合振动理论考虑了桩周土三维波动效应及径向非均质，在理论上更严格，也更符合实际情况。这不仅使得桩基振动理论更为完善，也为桩基抗震、防震设计及桩基动态检测提供了全新的理论支持。