与传统的简支梁桥相比,整体桥因其上部结构和下部结构连成一个整体,在地震或温度荷载作用下,水平往复荷载主要由桥台及支撑桥台的桩基等承担。在国外,整体桥的桩基础多采用变形能力较好的H型钢桩,这是因为H型钢桩具有较好的抗震性能和变形能力。然而,由于整体桥在我国发展的时间相对较短,再加上经济水平及工程习惯等原因,国内的整体桥桩基础常以混凝土桩为主。不过,混凝土桩的刚度大、变形能力小,其能否适用于受往复荷载作用下的整体桥需进行深入的研究。对于H型钢桩,一般选用基于大变形的p-y曲线法进行分析,而对于混凝土桩,我国公路桥梁等相关规范还没有此类桥梁桩基的设计与计算方法。现有规范中的计算方法,如“C”法,“m”法等,主要是基于线弹性小变形的设计理念,难以满足整体桥桥台桩基对非线性、大变形的要求,相关研究较为落后。为此,本文进行的主要工作和得出的研究结论如下:(1)主要设计并开展了基于位移的混凝土桩-土相互作用的往复荷载拟静力试验。试验表明,在往复荷载的作用下,混凝土桩主要在3.0～7.0倍桩径埋深范围内出现明显的桩身破坏。桩身裂缝分布规律、最大弯矩和破坏模式等受到配筋率和桩截面形状的影响。配筋率越大,临界位移越大、变形能力(延性)越好、破坏程度越低,桩-土相互作用效果也越显著。试验还表明,混凝土桩具有较好的延性,滞回环形状大多为梭形,滞回曲线形状饱满,表明其具有良好的抗震性能和耗能能力,可以用于整体桥中。(2)试验还表明,桩周土压力随着位移荷载的增加而增加,直至达到其极限被动土压力。桩周土压力主要分布在0.0～10.0倍桩径埋深范围内,此范围内的桩周土压力分布规律如下:土压力沿桩深方向先迅速增加后逐渐减小,并在一定深度反向,不过负压力不大。其中,浅层土体处的土压力较大,最大值出现在4.0倍桩径附近。(3)在试验研究的基础上给出了桩身水平位移经验计算公式、桩周土压力计算方法以及基于位移的混凝土桩-土相互作用简便计算方法,并且与“m”法和p-y曲线法进行了对比分析。计算结果表明,“m”法计算得到的桩身内力与变形呈线性分布,高估了桩身的承载能力,且曲线变化规律不符实际;与“m”法相比,p-y曲线法在位移荷载较小时较为准确,但没有明显的破坏与下降段,高估了桩体的延性,偏不安全,也与试验结果相差较大;为了弥补上述不足,本文提出的简便方法能较好地计算水平荷载作用下桩基的内力、变形以及桩周土压力,可供相关规范的制定提供参考与借鉴。