桩基础因其承载力高、沉降小、施工方便以及能适应复杂地质环境等优点在基础工程中被广泛使用。对于城市立交桥、跨江跨海大桥、海上钻井平台或风力发电塔等结构物中的桩基础,除承受竖向荷载V外,又由于桩顶的不均匀或偏心水平力、侧向冲击荷载或地震等因素的影响而作用有较大扭矩。现有的常规设计方法难以考虑这种竖向力V与扭矩T的共同作用,导致难以合理地评价桩身承载力,有时甚至使设计偏于不安全而危及上部结构。为此,本文基于已有研究工作和成果,结合国家自然科学基金项目(51378197),针对广义Gibson地基中的V-T联合受荷桩进行了理论分析与室内模型试验研究,主要工作如下:首先,针对Gibson地基中的竖向受荷桩与受扭桩,视桩身和桩周土分别为弹性体和理想弹塑性体,基于剪切位移法和桩身荷载传递函数建立出桩身位移控制方程,并考虑桩-土接触面上的位移非协调性,引入桩底力和位移边界条件后,推导出由Bessel函数表示的桩周土处于不同受力阶段时的桩身内力位移解答,并将其计算结果与已有研究成果进行了对比分析,验证本文方法的可行性。其次,基于获得的竖向受荷桩与受扭桩解答,针对桩周土体分别处于弹性→弹性、弹性→弹塑性及弹塑性→弹塑性三个不同阶段,同时考虑V-T联合受荷桩的不同加载路径(V→T与T→V),导得了V-T联合受荷桩的内力位移解答,并求解出不同加载路径下的桩身极限联合承载力。然后,基于Mathcad编制出相应的计算程序,由此完成的参数分析探讨了桩身长径比L/D、桩土弹性模量比λ、桩侧土体的剪切模量和极限侧阻力分布常数比n对桩身承载力的影响规律,进而获得了不同加载路径下的桩身承载力包络线。最后,通过自制砂箱和滑轮组加载装置,完成了砂土中单桩分别在纯扭矩荷载与V-T联合荷载作用下的室内载荷模型试验,获得了相应的桩顶荷载-变形、桩身内力位移及桩身极限承载力,并将试验结果与本文理论分析值进行了对比分析和验证。