桩基的破坏模式和承载力问题一直是岩土工程界的研究重点,从桩与土体之间的共同作用分析来看,研究桩端阻力随桩下降位移的发展变化是十分关键的。大多研究学者采用模型试验并结合有限元模拟的方法,对砂土中的单桩沉降过程进行了一系列的研究工作。对于桩下沉过程中土体发生较大位移变形的情况,利用离散元软件进行数值模拟分析,可以克服传统连续介质理论的局限,更好地模拟桩在砂土地基中的沉降过程。目前已有较多学者采用二维离散元软件对桩在砂土地基中的沉降过程进行了分析,这与实际三维情况有很大差别,还未见到地基的密实度对桩基承载力和破坏模式影响的研究。本文从微观角度出发,利用离散元软件PFC3D对桩在不同密实砂土地基的受荷过程进行模拟,不同密实度的砂土地基由分层欠压法生成,竖直受荷桩由刚性墙体生成,并对其施加速度来模拟竖向加载过程,水平受荷桩由颗粒生成,并对其顶部颗粒施加水平作用力来模拟水平加载过程,得到如下的结论:1.通过分析竖直受荷桩的桩端承载力随桩体位移曲线变化,得到桩体埋深越大,桩端承载力则越大。2.通过对浅埋和深埋条件下土体孔隙比变化、地基颗粒的局部变形场、速度场的变化、应力状态的变化,分析桩基破坏的模式,与前人的相关理论模型比较,对比模拟承载力结果与地基承载力极限理论承载力公式的理论解,得到不同破坏模式下的地基极限承载力公式的适用性与合理性,也证明了利用离散元软件PFC3D模拟砂土地基中桩沉降过程是可行的。3.对竖直桩体设置有无摩擦两种情况,统计桩侧法向力,分析桩侧的力链分布及监测点的应力路径,研究了桩端与桩侧相互强化作用,得到土体密实度越大,桩端对桩侧强化作用越强,且桩端对桩侧的强化作用更显著的结论。4.通过对刚性桩施加水平荷载,分析地基颗粒的速度场、应力路径的变化,再对比已有的学者所做的模型试验,证明离散元的模拟结果是合理的。