岩土隔震(GSI)是近年来被提出的新兴隔震理念，将聚氨酯注入土层可在不侵入原结构的情况下降低地震易损性，或为既有桥梁结构提供有效的减隔震方案。本研究旨在探讨GSI应用于既有桥梁的隔震效果和隔震机理。首先，基于已有的砂-聚氨酯共振柱试验结果和OpenSees有限元计算平台阐述了非侵入式GSI场地建模方法。随后，建立了考虑场地-既有桥梁相互作用的精细化动力分析模型，通过非线性动力时程分析探讨了非侵入式GSI的隔震效果和机理以及其对桥梁地震响应的影响。研究结果表明非侵入式GSI土层能够改变场地特征周期从而降低场地响应，隔震效果与聚氨酯注入比例呈正相关性。改变场地特征周期并使其尽可能多的避开地震动卓越周期是GSI设计的目的。GSI土层在锈蚀桥墩全寿命周期内均能降低结构响应，起到隔震效果，其易损性也明显降低，特别是针对“老龄”桥墩有显著的隔震作用，能有效限制其在地震作用下发生严重破坏甚至垮塌。研究结果为既有桥梁的GSI设计提供了参考。