近年来,随着我国沿海经济的快速发展,近海大型基础建设(如海上桥梁、海上平台、风力发电塔等)的规模不断扩大。这类多采用桩基础的海上结构物时常承受由车辆制动、风、波浪、地震、船只或漂流物或撞击等引起的水平受荷,且往往以水平偏心的形式传递至桩基础,造成复杂的结构响应。分解这种作用于桩身上的水平偏心荷载即表现为受水平力H和扭矩T的联合作用,工程中若不考虑这种偏心作用,可能会使设计偏于不安全并导致灾难性后果。然而,现行基于叠加原理的常规方法不能考虑这种荷载耦合作用,存在不少尚需解决的问题。为此,本文结合已有相关研究工作,对水平受荷桩、受扭桩及H-T联合受荷桩进行理论分析和室内模型试验研究,主要工作如下:首先,假定桩周土体满足广义Gibson地基分布特性,引入虚土桩理论,基于能量法获得桩-土体系能量控制方程,通过变分原理分别建立出水平荷载作用下桩身和桩侧土的控制方程,进而采用中心点差分法分别导得了桩-土的响应值。在此基础上,假定桩侧土塑性区从地面开展并往下延伸,由此获得桩侧土处于塑性状态时的下桩-土响应值。其次,基于剪切位移法和平衡原理,考虑桩侧土体剪切模量沿深度呈幂函数分布,同时假定桩侧土的塑性变形随桩顶荷载增加自上而下逐步开展,得到纯扭矩作用下桩侧土分别处于弹性、弹塑性和塑性状态时的桩身内力变形解析解。同时,针对工程中地基土的分层特性,引入土体弹塑性受扭荷载传递模型,给出了层状地基中纯受扭桩桩身扭矩-扭转角的计算公式。第三,基于m法和改进有限杆单元法,将水平力H和扭矩T的耦合关系计入杆单元刚度矩阵,得到统一的杆单元刚度方程,并考虑不同边界条件获得H-T联合作用时桩身的内力位移解答。最后,采用自制砂箱和滑轮组加载装置完成了砂土中单桩受纯水平力H、扭矩T及H-T联合作用的室内模型试验,获得了相应的桩顶荷载-变形曲线、桩身内力-位移曲线。