在基于性能的桥梁抗震设计方法中，桩基础通常作为能力保护构件抵抗正常使用状态和承载力极限状态下的弯矩、剪力和轴力，以及在地震作用下由墩柱传来的最大弯矩、剪力和轴力。当承受由墩柱传来的最大弯矩时，群桩基础中的最外排桩可能会受到很大的拉力。基于此，本文以天津市域轨道交通Z2线桥梁桩基础为工程背景，对拉力和弯矩共同作用下桩基受力特性和破坏机理进行了研究。本文主要的研究内容与成果如下：
　　(1)分析了拉力和弯矩共同作用下单桩破坏机理，确定了大、小偏心受拉单桩截面破坏状态。基于拉力和弯矩共同作用下单桩截面破坏形态，推导了大、小偏心受拉单桩抗弯承载力理论计算公式；通过截面等效代换，将圆形截面桩转化为矩形截面桩，提出了拉力和弯矩共同作用下单桩抗弯承载力简化计算公式，并与数值分析结果进行了对比，表明简化计算公式具有较好的准确度。
　　(2)基于拉力和弯矩共同作用下单桩破坏机理，分析了拉力和弯矩共同作用下单桩受力特点，研究了桩身变形、桩身内力等随作用荷载变化的不同规律；探讨了拉力、弯矩、抗弯刚度及边界条件等因素对拉力和弯矩共同作用下单桩受力特性的影响规律。分析表明，当桩基承受不同的轴向拉力时，其反弯点距桩顶的距离基本不变；当桩基承受相同的轴向拉力时，其抗剪承载力随弯矩的增大而增大；一定桩长下，桩径与承载力间存在一最佳值；当作用荷载相同时，桩顶固接时单桩桩身响应均大于桩顶自由时。
　　(3)分析了水平地震作用下群桩基础破坏机理和受力特性，探讨了群桩基础破坏历程和各水准水平地震作用下的破坏状态，研究了不同水平地震作用下的基桩变形和内力分布；基于群桩基础的破坏机理，提出了考虑桩基抗弯刚度的群桩基础抗震设计方法，包括群桩抗剪设计和抗弯设计方法，并通过实例验证了有效性。