随着我国基础建设快速发展的同时,越来越多的大型、特种建筑应运而生,如拱形结构、桥梁结构、海洋石油平台、电视塔及输电线路等。这类建筑的基础需要承受很大的斜向荷载。为此,通常将这类桩基础设置成斜桩以便能承受更大的斜向荷载。同时,在桩基础施工过程中由于各种因素会造成大量倾斜直桩。由于斜桩在外荷载作用下的工作性状和承载机理要比竖直桩的复杂的多,目前对其工作机理的认识还不完善,还缺乏可行和可靠的分析和计算方法,这使得在许多情况下倾斜桩基础的应用以及工程事故的处理受到一定的限制。为更进一步了解斜向荷载作用下斜桩的工作性状,本文通过有限元法对斜向荷载作用下倾斜单桩以及设置斜桩的群桩工作性状与沉降影响因素进行了数值模拟与分析,其主要工作和结论如下：(1)简要介绍了倾斜桩工作性状的国内外研究现状和主要成果以及有限元的基本思想与桩-土相互作用数值建模分析中应注意的问题等。(2)采用有限元分析软件Adina8.4对倾斜荷载作用下倾斜单桩的沉降特性及其影响因素进行了数值模拟与分析。结果表明：①当桩体材料、桩长等因素一定,桩身倾斜度在一定范围内时对倾斜桩的沉降量要小于竖直桩。②斜向荷载作用下,并非倾斜桩的倾斜角度越大越好,也并非当荷载倾斜角度与桩身倾斜角度相同时桩顶沉降最小。③竖向荷载作用下,倾斜桩的水平应力平衡点位置与荷载大小、桩身倾斜度等因素有关。在其他条件不变的情况下,加强平衡点处桩体的强度能有效提高倾斜桩的承载能力。④当倾斜桩承受斜向荷载时,倾斜桩的桩身会发生反弯变形。当斜向荷载的倾斜角度与倾斜桩的倾斜角度一致时,反弯变形最小。⑤桩长、桩径、桩与桩周土的材料模量等因素都对桩顶沉降有较大影响,其影响程度与这些因素和荷载的大小有关。(3)采用Adina软件分析了多层土中荷载倾斜角度与桩身倾斜度以及桩长和桩径等对桩顶沉降的影响。结果表明：①当荷载倾斜度较小时(例如5°),在一定范围内随着桩身倾斜度的增加,桩顶沉降值也相应增加。当桩身倾斜度与荷载倾斜度一致时,桩顶沉降值最小。②当荷载倾斜角度为10°时,此时并非当荷载倾斜角度与桩身倾斜度一致时沉降最小。至于桩身倾斜度取什么值时桩顶沉降最小还要结合具体的工程地质和外荷载大小等因素综合确定。③当荷载倾斜度为15°时,也并非当荷载倾斜角度与桩身倾斜度一致时沉降最小,反而桩身倾斜度略小时桩顶沉降最小。④当荷载倾斜角度较小时,可采用与荷载倾斜角度一致的倾斜桩；当荷载倾斜角度较大时,倾斜桩桩身倾斜度应略小于荷载倾斜度时的桩顶沉降则较小,其桩身最佳倾斜角度还结合其他条件进行进一步确认。⑤斜向荷载作用于倾斜桩时,当桩端土的土质较好时,改变桩长比改变桩径能更好地抵抗荷载作用从而减小桩顶沉降。(4)采用数值分析的方法分析了斜向荷载作用下桩群中设置斜桩对其承载力和沉降特性的影响。通过数值分析,表明：①桩身刚度、土质、倾斜桩的数量、桩长与倾角等是影响斜向荷载作用下倾斜群桩沉降的主要因素。②在倾斜角度为30°的斜向荷载作用下,倾斜桩的倾角在30°范围内越大,则承台中心沉降值越小。③当倾斜桩的倾角在10°-20°变化时承台中心沉降变化明显,而大于200时对沉降的影响相对较小。④桩身刚度越大、土质越好则承台顶部沉降值就越小。受持力层中桩身入土深度的影响,持力层土的弹性模量对沉降的影响较小,而桩周土的弹性模量对沉降的影响较大。⑤倾斜桩的桩长越大,则在斜向荷载作用下,承台中心沉降值越小。但是随着桩长的增加,倾斜群桩的沉降量变化较小。