随着工程用混凝土材料技术的不断进步,作为特定环境条件下高层建筑等的主要基础形式,较高强度的混凝土桩基被广泛地应用在基础工程中,常见的打入桩和钻孔桩在20世纪中期的工程应用已经十分广泛。由于建筑行业快速发展,海岸与近海结构工程对桩基础抗拔提出了较高的要求,也出现了一些抗拔桩的设计,如螺丝桩、螺杆桩、支盘桩等,有的已经编入规范。工程实践表明,这些抗拔桩在施工实现和作业方法等方面,不同程度地存在着施工程序复杂、耗时费工、环境影响大等问题。为改进抗拔桩基础的功能和效益,针对已有抗拔桩的不足,开展了新型抗拔桩基础的研究,本文是发明专利《一种双向压旋抗拔桩设计方法》(专利号:ZL 2013 1 0007835.5)研究工作的组成部分。双向压旋抗拔桩是两个旋转方向相反的、带有螺旋外表面的桩,经静力压桩后,通过钢筋混凝土承台固定,在有后续载荷作用时,由于旋转被锁定而呈现出较好的抗拔性能。本文主要采用有限元模拟分析的方式对双向压旋抗拔桩的抗拔性能进行了研究,主要研究内容为:通过查阅资料和借鉴已有的研究成果,分析了双向压旋抗拔桩承载特性,考虑到螺旋面形式的不同,进了有限元分析,对双向压旋抗拔桩、支盘桩、普通混凝土方桩的上拔位移与桩土相对位移进行对比;探究了双向压旋抗拔桩轴力的传递规律;并按照常规设计方法,对双向压旋抗拔桩的抗拔承载力进行理论估算。在应用已有理论和研究方法的情况下,对这一新型桩基础的承载能力进行了研究。为了验证双向压旋抗拔桩的功能和有效性,在保证混凝土用量和荷载相同的前提下进行有限元模拟,本文得出的主要结论为:通过分析上拔位移和桩土相对位移,可知双向压旋抗拔桩的抗拔性能大于支盘桩的抗拔性能,远大于普通混凝土方桩的抗拔性能;在常用土体的条件下,探究了双向压旋抗拔桩的轴力传递规律,得出在桩顶处轴力最大,沿着桩埋深方向逐渐递减,桩底部轴力最小,轴力变化非线性趋势不明显,且轴力传递规律与土的粘聚力、内摩擦角、密度等无关;通过与注浆成型螺纹桩轴力传递规律对比,得出双向压旋抗拔桩中间部分侧阻力得到有效利用;通过理论估算得出双向压旋抗拔桩的抗拔承载力比支盘桩提高了77%,比普通混凝土方桩提高了 172%。分析表明,双向压旋抗拔桩由于其独特的构造,其功能效应、环境效应和综合评价具有明显的优势。