随着“交通强国”、“海洋强国”战略的推进,我国逐步建成了大量的交通枢纽,跨海桥梁作为区域间的重要连接通道,其建设也取得了瞩目的成就。然而,复杂的海洋环境给跨海桥梁的建设及使用安全带来了许多不确定性,特别是安置在海床上的桩基础,其周围土体的稳定性直接影响跨海桥梁的整体稳定性和服役年限。所以,准确计算随机波流作用下桥梁桩基周围海床土体的孔隙水压力响应对指导桥梁工程建设具有重要的意义。本文采用数值模拟与物理模型试验相结合的方法,对随机波流作用下桥梁桩基周围海床土体孔压响应进行系统分析和研究。首先,建立随机波流-桩基-海床相互作用数值模型,并使用随机波流水槽试验验证了数值模型的可靠性。基于Open FOAM平台,通过Ola Flow求解器建立了随机波流模型;通过求解Biot（QS模式）多孔弹性方程建立了多孔弹性海床模型,并进一步结合随机波流模型与海床模型的单向耦合机理,建立了随机波流-桩基-海床相互作用数值模型。随后,进行了随机波流水槽试验,结合试验结果及理论谱,对新建数值模型的准确性与可靠性进行了验证,证明本文数值模型能够较好的模拟随机波流作用下桩基周围土体的孔隙水压力响应。其次,基于构建的随机波流-桩基-海床相互作用数值模型,结合随机波流水槽试验,对随机波流作用下单桩周围土体孔隙水压力响应进行研究。研究发现,单桩周围的孔隙水压力分布沿海床深度方向递减,沿随机波流传播方向孔隙水压力先变大后边小,沿桩周环向孔隙水压力最大值递减。随后,改变随机波流特性,对单桩周围海床土体孔压响应进行了参数分析,分析结果表明单桩周围海床土体孔压最大值随波高和周期的增大而增大。最后,使用构建的随机波流-桩基-海床相互作用数值模型,研究了三维随机波流作用下两桩周围海床孔隙水压力响应问题。研究发现,三维随机波流引起的海床孔压最大值小于二维随机波流引起的孔压最大值;三维随机波浪与水流的相对传播方向对两桩周围海床土体孔隙水压力分布存在一定影响。另外,改变两桩桩基础间距,对两桩周围最大孔隙水压力进行了参数分析,并提出了“等效液化深度系数”,对跨海桥梁的建设具有较大的实际参考价值。