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桩基础是目前土工程建设中普遍采用的深基础,这当然与它本身的承载能力高、支承刚度大、沉降量小且均匀密不可分。桩基础的作用主要是将其承受的外力作用传递给地基深处,这样就分担了地基的压力提高了其承载能力,减少了地基的压缩沉降。承受水平荷载作用的桩基,其水平极限承载能力由桩周土的性质、桩身的材料、桩顶以及桩端约束条件、桩的抗弯刚度和桩的入土深度等因素综合确定。桩基水平承载力的确定方法可以采用对数增量法,近年来随着强者折减原理的发展也逐渐被用来确定桩基的极限承载力,用此方法确定桩基的极限承载力与对数增量法确定的桩基的极限承载力误差不是很大,但后者有其独特的物理力学意义。强度折减法原理最开始是在边坡工程中采用的一种计算边坡稳定性系数F的一种有限元中的方法,该方法现已成功应用于边坡工程稳定性分析。但是在地基基础、隧道工程中的应用才开始进入起步阶段,目前众多学者尝试用强度折减法计算地基承载力和隧道稳定性分析。有学者已经用强度折减原理成功地模拟了竖向受荷桩基的极限承载能力,目前还没有学者探讨强度折减原理在水平受荷桩基的研究,这当然与桩的水平极限承载力计算目前还没有很明确的计算方法有很大的关系,本文尝试着用强度折减法研究桩基的水平承载力。本文首先对桩基理论做了一个基本的回顾,系统地介绍了水平承载力桩基的理论及进展,以及各自的优势。然后重点介绍了强度折减法的原理以及应用,详细讨论了强度折减法在桩基极限承载力的计算过程。其次简单介绍了数值计算的基本原理以及有限元计算软件MIDAS/GTS的简单应用。最后结合工程实例(人工填土地基桩),使用强度折减法,运用MIDAS/GTS软件,模拟桩基的承载能力,结合工程实测试验验证强度折减法计算桩基承载能力的可行性。论文的主要工作采用强度折减法分析桩基水平极限承载力,模拟桩基的水平变形特性,研究基于强度折减法下桩基水平承载力的极限值。通过对桩基的模拟得到如下结论:(1)用MIDAS/GTSNX软件对水平受荷桩基进行建模求解,桩基与土层的单元类型均采用实体单元,桩土接触模拟采用了平面接触单元进行模拟,桩顶施加水平集中荷载分10步进行加载,四周土体施加单向约束,底层土体施加三向约束,最后成功分析了其受载特性。根据计算的结果本文提取了桩基的荷载—位移值,画出了水平荷载作用下桩基桩顶的水平位移曲线,其曲线有一定的非线性。该曲线与实测的2号桩基曲线基本一致,模拟结果基本可以反映现场桩基的受力情形。(2)对水平受荷桩基的荷载—位移曲线进行了整理,得到了水平受荷桩基的对数荷载—位移曲线。并用对数荷载增量法确定其桩基水平承载力极限值为862kN,此时所对应的水平位移接近50mm,当荷载为800kN时模拟得到的最大水平位移46mm。(3)用强度折减系数分别对几个土层的强度参数进行了强度折减,对所对应折减系数的水平位移值进行了求解。对所得的结果进行了数据处理得到了水平受荷桩基的折减系数—位移曲线,其曲线在折减系数为1.1时出现了拐点,并按照其拐点最终确定了桩基的水平极限承载能力为880kN,这与这与对数法确定的水平极限承载力862kN相差不大,相对误差为2%,但使用强度折减法有其独特的物理意义。(4)进一步讨论了桩顶附近(位移结点附近)单元的应力随折减曲线的变化关系,得出桩顶应力σx与τzx也和位移一样其单元应力—折减系数曲线图也出现了拐点现象,但应力σz在该处变化比较复杂小范围内出现了两次拐点,但在大范围内也呈现出了一个拐点的现象,这说明强度折减法对应力也有一定的影响。