本发明公开了一种多段式加固的既有群桩抗震性能提升方法，包括步骤：对既有群桩的分布和地层状况进行分析，确定既有群桩对应的候选加固方案；基于桩基非线性理论计算，分析各候选加固方案各自分别对应的第一加固效果；基于相似比振动台模型试验，确定各候选加固方案各自分别对应的第二加固效果；确定各候选加固方案各自分别对应的加固率；根据第一加固效果、第二加固效果以及加固率，确定目标加固方案。采用非线性理论快速分析既有群桩在各种候选加固方案下的内力与变形特性，并制作相似比模型试验进行分析与验证，准确、有效地分析既有群桩的力学性能。综合考虑桩基非线性理论计算、相似比振动台模型试验以及加固率，最终确定目标加固方案。