随着西部大开发的脚步逐渐加快,我国西北地区大量的城市建筑、工业建筑和道路桥梁建立在湿陷性黄土地基上。这些建(构)筑物在大厚度黄土地区大多采用桩基础,由于湿陷性黄土的特殊湿陷性,在桩基础上产生负摩阻力问题,导致了各类建筑物的不均匀沉降、倾斜、甚至开裂破坏等情况的发生。因此,开展大厚度黄土地区上桩基侧摩阻力特性研究是十分紧迫必要的。本文针对湿陷性黄土场地上的桩基础受力问题,依托兰州某湿陷性黄土场地上的桩基工程,通过荷载传递法对桩身受力特性进行了研究,针对这一问题进行了室内湿陷试验、理论分析和数值模拟,主要完成的工作及取得的研究成果如下:(1)根据室内试验评定黄土湿陷性的方法,以兰州某工程中湿陷性黄土场地为背景,进行了大量的湿陷性室内单轴压缩试验。分析天然密度、干密度、含水率、孔隙比和压缩模量五种影响因素对黄土湿陷性的影响程度;建立孔隙比、含水率、压缩模量与湿陷系数之间的回归模型;根据规范法计算桩周黄土湿陷量随深度的变化趋势,用指数型函数代表黄土浸水湿陷位移曲线。(2)基于荷载传递法,建立了考虑桩周黄土湿陷的单桩受力模型。该模型使用室内试验提出的指数型函数代表桩周黄土湿陷位移曲线;模型承受三种受力条件:桩顶加载、桩周黄土湿陷、同时受到桩顶加载和桩周黄土湿陷;模型中的桩端桩侧均选用三折线传递函数;桩周土体处于三种阶段:全弹性阶段、半弹性半塑性阶段和全塑型阶段;地质条件分为两种:单一均质土层和多层土层。根据以上条件推导桩身位移、轴力和侧摩阻力的解析解。最后,结合工程实例进行计算分析,并用PLAXIS 3D有限元软件对该计算模型进行了验证。(3)以兰州某工程中湿陷性黄土场地为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件,对桩周土位移、桩身轴力和桩身侧摩阻力的分布规律进行了模拟分析。考虑桩身整体性和桩-土间相互作用,采用嵌入式梁单元模型和实体桩单元模型,建立在湿陷性黄土场地中桩身受力的三维有限元模型。模型中以土体小应变模型模拟土体;以桩周土体顶面施加均布荷载模拟土体浸水湿陷变形;分单一均质土层和多层土层两种地质条件。通过对桩顶、桩周土顶施加荷载,计算桩周土体位移、桩身轴力、桩身侧摩阻力,对比分析逐渐加荷条件下,不同桩身模型的结果,得到了桩身荷载传递的规律。