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随着大跨桥梁及高层建筑的增多，尤其是在铁路大幅度提速的今天，高速铁路、客专、列车时速大幅提高，相应的线路建设标准，主要是路基和桥梁的沉降标准(轨道平顺性)和技术要求比过去的铁路建设标准和技术要求更加严格，在这样的背景下，超长桩因其具有高承载力使其用量日益增多。尽管超长桩已被大量使用，但对这类桩的荷载承载性状到目前为止还不很清楚，超长桩的设计仍按普通桩的计算理论进行，迄今还没有符合实际的计算方法。超长桩的现行规范设计法并非建立在超长桩的承载变形机理深入研究的基础之上，存在理论与实际之间的矛盾，因此，开展超长桩承载性状研究和提出超长桩合理的设计方法建议不仅是桩基理论自身发展的需要，更是工程界的迫切要求。
本文首先通过某大跨铁路桥梁桩基工程静载试验分析了竖向荷载作用下超长桩的承载性状，然后在前人研究工作的基础上，将有限元法应用到实际工程中，采用三维弹塑性接触非线性有限元法，基于有限元软件ANSYS建立了有限元的计算模型，主要分析了桩长、桩径和桩身模量等因素对荷载-沉降关系、桩侧摩阻力的发挥性状、桩身轴力的传递性状和桩身压缩量的影响。并与静载试验结果进行了对比分析，证明了用有限元法是一种科学、合理、经济的单桩的极限承载力的计算方法，在桩基设计领域具有很好的前景。最后根据试验结果和有限元计算结果分析，提出了一些规律性的结论和建议。具体如下：
1.通过静载实验和有限元法结果的比较认为有限元法用来模拟桩土受力分析的做法是可行的，有限元法的使用丰富了超长桩研究的方法，为已存的研究方法提供了一个比较。
2.通过荷载-沉降曲线分析看出超长桩的承载性能较普通桩优越，主要表现在稳定性强和极限承载力高两方面。
3.在改变桩径、桩长和桩身弹性模量的比较分析中发现，理论上可以通过增加桩长、加大桩径和选用弹性模量高的桩身材料来改善超长桩的承载性能，但不能盲目操作，因为以上三种方法都有一个兼顾了经济和安全的最佳值来改善桩的承载性能，多余的部分只会增加工程的成本，带来不必要的浪费，正确的超长桩设计方法应该是综合考虑各种因素对桩的影响，在保证安全的前提下尽量减少材料的消耗。
4.本工程实例中的超长桩正常工作时，其沉降主要来源于桩身的压缩。从静载试验的端阻力和总摩阻力随荷载的变化曲线可以看出，端阻力在整个加载过程中发挥的作用很小。由于桩端阻力很小，因此它引起的桩端沉降量也很少，这一点也符合正常工作时超长桩的沉降主要来自桩身压缩的观点，同时认定规范中普通桩的设计原则并不适合超长桩。
5.摩阻力随深度的增加呈现先变大后变小的趋势，最后在接近桩端处接近于0，桩侧摩阻力为零的位置可近似的认为是该桩的有效桩长位置。
本文立足于科学前沿，紧密结合工程实际，以实际桩基工程为研究对象，对其进行了全面而系统的深入研究，具有现实的经济合理性价值，可为桩基设计提供参考和应用。