相对于传统基础,桩与地下墙新型组合基础通过上部地下墙提供水平刚度,下部桩体保证基础嵌固,具有较高的水平承载力以及较好的经济效益。本文在此基础上,通过改变基础整体刚度分布以降低构筑物差异沉降和减小基础内力及侧移的变刚度设计理念,对该新型基础进行分析研究。首先基于MATLAB有限元软件对堆载下变刚度桩与地下墙组合基础进行理论计算,并分析了影响组合基础内力变形的变刚度因素,进而通过多组室内模型试验得到内力变形数据,再利用PLAXIS 3D软件数值模拟得出堆载下变刚度桩-d地下墙基础的内力变形数据并与模型试验所得数据进行对比分析,最后模拟并研究在分别改变桩长、桩径、桩数时组合基础内力变形规律,并总结出变刚度组合基础优化方案,为临近堆载下构筑物的实际工程应用提供借鉴和帮助。通过以上研究得出的主要结论有:(1)通过MATLAB理论分析可知利用变刚度理论(如合理的配置前后桩桩长)可使桩-地下墙组合基础整体沉降更均匀且满足沉降控制要求,同时也符合安全经济的设计理念。变刚度中改变桩径对组合基础受力影响最大,所以施工中可通过适当增大桩径来提高桩-地下墙基础的整体承载力,同时降低基础的差异沉降。(2)室内模型试验分析结果表明,在堆载作用下组合基础顶部整体向堆载侧移动。同一堆载作用下5桩前后墙沉降差均小于6桩前后墙沉降差,说明通过变刚度理论调整桩数对组合基础的不均匀沉降有一定改善。另外桩-地下墙组合基础的受荷面和背荷面的内力变形趋势也有所差别,所以实际工程中可以通过适当增加前后墙配筋,减少桩身配筋甚至减少桩数来节省造价成本。(3)通过PLAIXS 3D数值模拟分别调整组合基础桩长、桩径和桩数后发现,对于结构的不均匀沉降影响最大的是桩径,其次是桩长和桩数。通过优化试验方案结果证明,实际工程中可以通过调整桩长、桩径和桩数等的设计方法改变基础整体支承刚度分布,使建筑物差异沉降得到有效控制,减小基础内力和侧移,使所有的桩都能充分发挥作用。