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近年来，随着我国现代化进程的加快，高层、超高层建筑物和跨江、跨海特大桥梁的数量迅猛增加，使得上部结构对桩基础的极限承载力提出了更高的要求。但是目前对桩基础极限承载力的计算，研究的还不是很清楚，迄今还没有符合实际的计算方法。大量研究表明:桩侧阻力和桩端阻力是共同发挥作用的，但以往的研究侧重将桩侧阻力和桩端阻力分别进行考虑，存在理论与实际之间的矛盾。因此，本文采用强度折减法将桩端阻力和桩侧阻力结合起来进行分析探讨，力求使桩基础极限承载力的计算更准确。首先，介绍了桩基础的作用、发展历程、桩基理论的发展现状、桩基承载力的影响因素及单桩极限承载力研究面临的困难；并且在国内外众多学者对桩基理论研究基础之上，对桩基础极限承载力的研究进行了总结。然后，对单桩荷载传递理论做了简单的归纳；单桩承载性状的各种分析方法，分别从每种方法的假定、适用条件、研究成果及优缺点进行了详细论述；针对侧阻力与端阻力的定义、计算方法及影响因素等方面进行了论述，为后续将要进行的单桩极限承载力研究提供了理论基础。第三，分别从模型试验的研究意义、相似原理、方案设计、设备和仪器、土样物理特性测量、加载系统、数据采集系统等方面做出了详细的介绍，并且将单桩在竖向荷载作用下的破坏模式与机理做出了详细分析，最后总结了室内模型试验部分准备工作中存在的不足及需要今后改进之处。第四，针对第三章室内模型试验量测的数据，进行详细整理分析，得到了荷载-沉降变化关系曲线、轴力沿桩身的变化关系曲线、桩侧摩阻力沿桩身的变化关系曲线、桩端阻力、桩侧摩阻力荷载分担关系曲线、荷载分担百分比关系曲线，并详细分析了影响各种曲线变化的因素。第五，从桩基础的承载机理出发，本章采用有限元MIDAS/GTS分析软件及强度折减法开展了单桩基础极限状态的理论研究，提出了不同于传统安全系数的单桩基础极限载荷安全储备系数概念，得出了强度折减法单桩基础极限分析判定条件。通过对实际工程单桩极限状态分析，表明有限元强度折减法可以有效评估桩基础极限状态安全储备和极限承载力，对桩基础的极限承载力判定具有一定的实用意义。