PHC管桩是工民建筑中常采用的桩基础,竖向承载力高,可以显著降低地基基础的不均匀沉降,并且具有一定的水平承载能力和抗震性能。国内外在关于地震震害的调查中,发现地震对PHC管桩造成的破坏较为严重,一些学者在研究管桩抗震性能的过程中,发现可以通过添加非预应力筋、填芯、渗入钢纤维改善管桩抗震性能,其中最能显著提高管桩抗震性能效果的是配置非预应力筋。但是在考虑桩顶竖向荷载和水平往复荷载相互影响以及土层等条件下,对于复合配筋预应力管桩的水平和竖向承载性能及抗震性能的对比研究并不深入。本文依托现场试验建立单桩有限元模型,通过有限元计算分析复合配筋管桩水平承载能力和抗震性能的影响因素,对比研究管桩在单一因素的影响下,不同桩型的承载性状和抗震性能的差异。首先依托现场足尺拟静力试验,考虑桩土相互作用,建立单桩有限元模型,对单桩施加往复荷载并对比实测试验结果,验证模拟的合理性。在此基础上,通过控制变量,研究对比分析影响基桩抗震性能的不同参数。考虑水平荷载和竖向荷载的相互影响,添加桩顶扩大头并改变桩顶扩大头的外径;改变非预应力筋的配筋率、竖向荷载和水平荷载的施加顺序,对不同桩型进行拟静力有限元模拟,对比研究复合配筋桩的抗震性能和水平及竖向承载性状。研究表明对于配置不同非预应力筋的管桩,桩顶同时施加竖向和水平荷载,通过对比不同桩型的计算结果,发现竖向与水平峰值荷载比值n存在一个临界限值nc,临界界限值nc的范围是在3.5～5之间。从计算结果来看,竖向荷载对管桩的水平承载性状和抗震性能有一定的影响,竖向荷载会减弱桩身受弯承载性能,但通过增大非预应力配筋率可以减弱竖向荷载对桩身的不利作用。在单桩模型的基础上,施加竖向荷载和不同的水平往复荷载,结果表明水平往复荷载低于峰值水平荷载时对管桩的竖向承载力影响不大,施加峰值水平荷载会使管桩的竖向承载力降低34.63%。通过改变竖向荷载和水平荷载的施加顺序,比较竖向受荷管桩与同时受到竖向荷载和水平往复荷载作用后的管桩的竖向承载力,得出后一种桩型的竖向承载力降低了25.08%。在单桩模型的基础上,通过在桩顶添加一个扩大头,得出较小外径的扩大头可以提高管桩的延性和水平承载力,继续增大直径,会降低延性和提高水平承载力。