近几十年我国经济、文化、科技、教育等领域得到迅猛发展,越来越多的高层建筑物在我国涌现。桩基础因其承载力高、施工便捷等特点成为我国高层建筑的基础形式。常规桩基础设计时多采用均匀布桩的形式,而建筑物因上部结构荷载或者地层不均匀分布,桩端应力叠加影响程度有别使得差异沉降较大,严重时会上部结构遭到破坏,影响正常使用;其次实际工程桩土或多或少会承担部分荷载,设计时将荷载全部由桩承担,造成桩承载力浪费。通过采用改变桩间距、桩长以及桩径等方式对桩基础刚度进行调平以减小不均沉降,并考虑桩土荷载分担的这种桩基础设计方法还需进一步研究与完善。本文结合工程实例,通过对实际工程进行分析,提出了按桩和土承担荷载各自位移相叠加的方法计算建筑物沉降,并引入面积比和桩距比的概念分析桩基础沉降变化规律,并基于变刚度调平理念提出新的基础布桩方案进一步研究桩距和桩数对沉降的影响,进而提出有效减小不均匀沉降的变桩距设计方法。主要内容和研究成果有以下几个方面:(1)结合实际工程单桩试桩结果,利用ABAQUS软件建立单桩有限元分析方法。在此基础上分析带有不同面积承台单桩基础桩土荷载分担情况,提出桩土荷载分担与桩土面积比之间的关系式。(2)本文考虑桩土荷载分担,提出了按桩和土承担荷载各自位移相叠加的计算方法,将桩基础沉降分为桩分担荷载产生的沉降S_p和桩间土分担荷载产生的沉降S_r两部分,根据桩土荷载分担与桩土面积比的计算式分别求出相应桩、土荷载分担情况,通过叠加得出桩基础总沉降。(3)由于基础中心部位桩端应力叠加现象高于基础四周,沉降呈外大内小“碟”形的分布现象,具有较大的差异沉降。依据“加强中心,减弱外围”变刚调平的桩基础设计原则,将占筏板面积23%~31%的中心区域作为核心区,或将核心筒所在的区域作为核心区,其余为非核心区。通过计算表明调整桩基础核心区与非核心区的桩距的方法可以有效降低桩基础差异沉降。(4)结合实际工程进行计算分析,提出保持桩总数不变的情况下在核心区内采用大桩距,在非核心区内采用小桩距进行布桩,对减小不均匀沉降有显著效果。针对实际工程计算建议桩距比宜取1.67~1.83。(5)桩基础考虑桩间土分担荷载的设计方法,充分利用桩间土承载能力,可以采用适当减少桩数的方法,已达到降低工程成本目的。针对实际工程计算得出桩数适当减少时桩基础既满足承载力同时满足变形要求,且有较好的经济收益。