桩基设计一直是建筑领域的难点、重点和热点问题之一,单桩竖向极限承载力的分析与确定被认为是桩基设计困难的问题之一,为解决这一问题,人们做了大量的理论研究、室内模型和现场试验,提出了许多确定单桩极限承载力的方法.有限元法作为一种功能强大的计算方法,可较全面的模拟桩土相互作用机理.故本文将有限元法应用到桩基工程中,并与静载试验结果进行了对比分析.本文首先论述了桩土相互作用及单桩竖向极限承载力的研究现状,并给予了综合评述.然后介绍了三维非线性有限元原理,分析了土体的变形特性和常用的本构模型,提出一种非线性弹性-理想塑性的模型.对于土体压缩模量E<,s>的选取进行了研究,在桩土的相互作用面上设置接触面单元,来模拟桩与土之间的相对位移.并运用大型有限元程序,建立桩土的计算模型,与试验结果进行对比分析,得出有意义的结论.由于影响单桩极限承载力的因素与单桩极限承载力之间的高度非线性,有限元法也有假定的模型与实际情况有差别,计算参数不易确定,参数的数据不精确,计算结果及影响因素间的关系不直观等缺点,故而在实际工程中不能广泛使用.最后,提出以人工神经网络理论为基础,现场静载荷试验实测资料为依据的预测单桩极限承载力的神经网络模型.由于这种模型可以考虑任何影响单桩极限承载力的因素而且不带有主观意识,可以客观模拟桩的实际受力状况,因而具有其他纯数学模型不可拥有的优越性.