为了考察单桩分别在水平单位荷载作用下和单位弯矩荷载作用下的工程性状，对影响桩身弯矩分布、桩身位移分布和桩身转角分布的桩长细比、桩土弹性模量比参数进行了系统的分析。土的泊松比μs= 0.3，桩土弹性模量比分别为Ep/Es= 100、1 000、5 000 和10 000，桩长细比分别为L/a = 20、40、80 和160。
1.单位水平力作用下桩身的弯矩、转角和位移分布
从图2.13 可以看出，桩身的弯矩沿桩的埋深，先增加，再减小，具体有如下分布规律：
（1）桩土弹性模量比对桩身最大弯矩的位置有明显的影响，当桩长细比L/a = 40 的时候，可以明显看出随着桩刚度的增加，桩身最大弯矩的位置在加深。另外，当桩顶自由桩桩顶作用单位水平荷载时，桩的刚度越大，桩身的最大弯矩值也越大。
（2）桩长细比对桩身最大弯矩的位置也有明显的影响，从图2.13a ～d 可以看出，随着桩长细比的增加，桩身最大弯矩的位置也在下移。
图2.13 单位水平力作用下桩顶自由桩的桩身弯矩分布
从图2.14 可以看出，桩身的最大转角位置在桩顶，随着桩的埋深增加，桩身的转角逐渐减小，具体有如下分布规律：
（1）桩土弹性模量比对桩顶转角值大小有明显的影响，桩的刚度越大，桩顶转角值绝对值越小。相反，桩的刚度越大，桩身的转角为零的位置越深。
（2）当桩长细比分别为L/a = 20、40、80 和160 的时候，桩长细比对对桩顶转角值大小没有明显的影响。
图2.14 单位水平力作用下桩顶自由桩的桩身转角分布
从图2.15 可以看出，桩身的最大位移位置在桩顶，随着桩的埋深增加，桩身的位移逐渐减小，具体有如下分布规律：
（1）桩土弹性模量比对桩顶位移值大小有明显的影响，桩的刚度越大，桩顶位移值越小。
（2）当桩长细比分别为L/a = 20、40、80 和160 的时候，桩长细比对对桩顶位移值大小没有明显的影响；但对桩底的位移大小有明显的影响，如当L/a = 20，桩土弹性模量比分别为Ep/Es= 10 000 时，桩底有负位移，而对于桩长细比分别为L/a = 40、80、160 和不同的桩土弹性模量比的时候，桩底都没有明显的负位移。
图2.15 单位水平力作用下桩顶自由桩的桩身的位移分布(www.xing528.com)
2.单位弯矩作用下桩身的弯矩、转角和位移分布
从图2.16 可以看出，桩顶自由桩在桩顶单位弯矩作用下，桩身的弯矩沿桩的埋深，由桩顶的单位弯矩减小到桩底弯矩等于零。具体有如下分布规律：
（1）桩土弹性模量比对桩身弯矩的分布有明显的影响，桩身刚度越大，桩身弯矩从单位弯矩减小到0 的位置越深，如图2.16b ～d 所示。如果弯矩为零的位置不在桩底，在该位置的下部会出现负弯矩，如图2.16a 中桩土弹性模量比Ep/Es= 100，在桩埋深L/a = 8 的位置，桩身弯矩减小为0，在桩埋深L/a = 8 以下位置出现负弯矩。
（2）从图2.16a ～d 中可以看出，当桩土弹性模量比Ep/Es= 100 和1 000 时，桩埋深对桩身弯矩为0 的位置没有明显的影响；另外，对于不同的桩身刚度，在桩身的某一位置都会出现弯矩为0 的位置以及负弯矩。
图2.16 单位水平弯矩作用下桩顶自由桩的桩身弯矩分布
从图2.17 可以看出，与桩顶作用单位水平荷载桩身转角分布规律一样，桩顶作用单位弯矩荷载时，桩身的最大转角位置也在桩顶，随着桩的埋深增加，桩身的转角逐渐减小，具体有如下分布规律：
（1）桩土弹性模量比对桩顶转角值大小有明显的影响，桩的刚度越大，桩顶转角值绝对值越小。相反，桩的刚度越大，桩身的转角为零的位置越深。
（2）当桩长细比分别为L/a = 20、40、80 和160 的时候，桩长细比对对桩顶转角值大小没有明显的影响。
图2.17 单位水平弯矩作用下桩顶自由桩的桩的转角分布
从图2.18 可以看出，与桩顶作用单位水平荷载桩身位移分布规律一样，桩顶作用单位弯矩荷载时，桩身的最大位移位置也在桩顶，随着桩的埋深增加，桩身的位移逐渐减小，具体有如下分布规律：
（1）桩土弹性模量比对桩顶位移值大小有明显的影响，桩的刚度越大，桩顶位移值越小。
（2）当桩长细比分别为L/a = 20、40、80 和160 的时候，桩长细比对对桩顶位移值大小没有明显的影响。
（3）与单位水平力作用下桩的转角分布图2.14 对比发现，对于不同的桩刚度和桩埋深，桩顶作用单位弯矩的桩顶位移值大小等于桩顶作用单位水平力的桩顶转角绝对值。
图2.18 单位水平弯矩作用下桩顶自由桩的桩身的位移分布
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