随着我国大跨度桥梁及高层建筑的不断发展，超长群桩在工程中得到大量应用。超长群桩基础的受力复杂，其力学性能的研究仍落后于工程实际。因此，开展超长群桩基础的力学性能研究对于工程设计与施工具有重要的意义。本文在已有桩基研究成果的基础上，主要做了下列工作：对超长单桩的分析方法进行了较为详细的阐述，并采用剪切位移法推导出了单桩在均质土和成层土中的荷载--沉降公式，与现行的荷载传递法公式进行了对比分析。针对土层软硬化对桩顶沉降的影响采用Midas/GTS大型有限元软件对其进行建模，分析了沿桩长分布的不同深度土层强度对桩基的影响。在实际的桩-土受力体系中，考虑到桩土弹性模量比差异性对桩基力学性能的影响，对桩顶沉降及桩身轴力进行了分析。本文以郑西客运专线上陕县特大桥超长群桩基础为研究背景，结合国内外现行规范，对基础沉降进行了简化计算，并与GTS有限元计算结果进行对比分析，指出了现行规范推荐方法存在的不足，同时证明了有限元方法对群桩基础沉降计算的可行性。考虑到超长群桩受力体系中，承台-桩-土为共同受力体系，承台对群桩基础受力有着较明显的影响，本文对不同承台厚度的超长群桩进行建模分析，主要讨论了承台沉降、承台应力、桩顶反力、桩侧摩阻力及桩端阻力的发挥性状。考虑承台底土性不同对群桩沉降的影响，对不同承台底土的群桩基础也进行建模，分析了承台应力及桩顶反力随承台底土强度的变化规律。为了验证GTS有限元软件的可靠性和可行性，本文结合东营黄河大桥室内模型试验，采用GTS有限元软件对室内模型进行数值分析，计算了桩身轴力及桩侧摩阻力并与试验结果进行对比分析，进一步验证GTS有限元软件的可行性。最后本文对超长群桩基础的群桩效应进行了研究分析，从量值上分析了其影响规律，并与超长单桩的力学性能进行对比分析，从而为工程设计的优化提供一定的借鉴。