桩基在现代建筑工程中被广泛使用。目前单桩的竖向承载力特性方面尚有许多问题需要进行深入研究。本文采用三维有限元数值模拟方法对钻孔灌注桩进行了模拟分析,重点研究了单桩桩身沉降及桩身变形、单桩承载力特点、单桩地基位移场和应变场等几个方面,对单桩承载力特性进行了深入的分析和讨论。通过分析得出以下主要成果: 通过对不同条件下(桩长、长径比、桩周土体特性、桩端土体特性)桩身沉降变形的模拟分析,提出了合理桩长概念,分析了单桩桩顶沉降与桩长的关系,提出了用沉降～桩长(s～L)的关系法及q/s～L法来确定合理的桩长。这对单桩的理论研究以及工程实际应用具有参考意义。 分析了不同条件下(桩长、长径比、桩端土体特性)桩身侧摩阻力和桩端阻力分布规律,提出了桩端阻力发挥特性,得出了单桩桩端沉渣控制厚度,分析了桩端强化侧阻的变化规律以及其成因。对于端承桩与摩擦桩在工程设计与工程实测的承载特性不一致现象进行了数值计算,分析显示设计安全系数是造成这种问题的主要原因。这一成果对桩基的设计与施工具有指导意义。 分析了单桩桩基位移场和应变场的分布特点,对单桩桩基底部区域竖向位移突变的成因进行了分析;提出了用单桩沉降来确定单桩的影响范围的方法;根据桩周土体应变场特点对桩周地基进行了区域划分。 利用三维有限元方法分析了钻孔灌注桩的q-s曲线,模拟结果显示采用数值方法模拟单桩承载力与结合钻孔灌注桩的静载试验成果是相符的,表明数值计算结果是合理的。