本文依托国家自然科学基金资助项目“阶梯型混凝土预制管桩单桩承载性能及接管关键技术研究(项目编号:51208194)”,采用室内模型试验及数值模拟等手段,对比研究了开口阶梯形变截面管桩与等截面管桩复合地基的工作特性。采用数值模拟方法,对比研究了阶梯形变截面管桩与等截面管桩群桩复合地基的承载性状。主要研究的内容如下:1.基于开口阶梯形变截面管桩与等截面管桩复合地基工作特性的室内大比例模型对比试验结果,研究了开口阶梯形变截面管桩与等截面管桩的荷载-沉降、桩身轴力、桩土应力比的变化规律,获得了开口阶梯形变截面管桩复合地基的承载能力、桩土应力比、桩土荷载分担比要高于等截面管桩复合地基,采用开口阶梯形变截面管桩复合地基技术,一方面能有效地改善复合地基中管桩的受力性状,减少复合地基的沉降;另一方面又能降低桩身材料用量,具有较好的社会经济效益等有益的结论。2.基于FLAC3D建立了管桩复合地基与桩周土体相互作用的有限差分模型,研究了开口阶梯形变截面管桩与等截面管桩及其复合地基应力场与位移场的变化规律;探讨了刚性承台下阶梯形变截面管桩和等截面管桩复合地基中中桩、边桩和角桩的荷载分担比的变化规律;讨论了桩周土体物理参数对复合地基沉降的影响。室内复合地基大比例模型试验结果验证了数值模拟模型建立的正确性与合理性。