对于混凝土管桩水平承载特性等问题,国内外专家学者早已进行了较多的相关研究,但针对混凝土实心方桩贯入问题及水平承载特性问题的研究相对较少。本文主要是通过理论研究和有限元软件的数值分析模拟,系统探讨了实心方桩的连续静压贯入和水平承载特性等方面的问题,给工程实际运用以及更深入研究奠定了基础。本文的主要研究内容如下:1.在前人做过的关于实心方桩原位试验的基础上,运用大型有限元软件ABAQUS建立数值分析模型。通过数值分析后从桩顶侧移、桩身水平位移、损伤区域、桩身开裂情况等方面,与原位试验数据进行对比,得到相吻合的结论,这也就验证了所建模型的正确性。可在此模型的基础上进行更深入的研究。2.建立符合实际工况的数值模型,进行水平承载特性的系统研究。主要结论:(1)在施加横向荷载相同时,弹性模量对实心方桩水平承载特性影响较小,内摩擦角变大能够有效增强实心方桩的水平承载特性。增大土体的黏聚力也可以在一定的程度上增强桩基的水平承载特性,降低桩顶的水平位移量,但对桩身的弯矩值峰值无影响。(2)竖向荷载增大能够使实心方桩桩身弯矩峰值明显变大,同时也会相应提高实心方桩的水平承载特性。砂性土与黏性土中竖向荷载的影响有明显的不同。砂性土中竖向荷载影响呈现出线性变化;而黏性土中竖向荷载影响呈现非线性。本文综合考虑后认为方桩砂性土中竖向荷载最优值为0.4Vult,黏性土中竖向荷载最优值为0.6Vult。(3)配筋率从较低变化到较高时,可以显著地降低桩顶的侧移。针对配筋率较低的桩的横向承载力的容许值受桩体开裂控制,较高则由桩头水平位移来控制;配筋率较低时增大方桩的桩身配筋率,对横向承载力的容许值产生的作用很小,而配筋率较高时,对横向承载力的容许值产生的作用较大。3.运用ABAQUS中大变形方法CEL建立数值模型的基础上,系统分析了静压贯入对土体的影响,土体参数对贯入阻力的影响和贯入速度对贯入阻力的影响。主要结论如下:(1)随着贯入深度增加,径向和竖向应力都出现最大应力的值先增后减的现象。原因为侧阻力的退化效应导致,对于竖向应力产生的作用效果更大。在层土交界处发生径向位移突变现象。(2)静止侧压力系数K0对贯入阻力影响很大。实心方桩的挤土效应明显,K0的减小能够减小挤出土体侧向作用约束,使贯入阻力明显减小。摩擦系数μ变大,能够使贯入阻力显著的变大,且在层土交界处发生突变现象。(3)在贯入深度相同时,贯入速度v越大其贯入阻力也越大。综合考虑贯入阻力和施工效率,建议贯入速度在0.1m/s～0.2m/s为最佳静压施工贯入速度。