自上部结构-基础-地基共同作用理论发展以来,己经取得了长足的进步,利用共同作用分析理论可以提高和改善基础设计的水平和质量,取得更大的经济效益。首先,有效地利用上部结构的刚度,使基础的结构尺寸减小到最小程度;把上部结构与基础作为一个整体来考虑,箱形基础的高度和筏板基础的厚度可大为减小,桩筏基础的桩数可以减少;其次,对建筑层数悬殊、结构形式各异的主楼与裙房,可分别采用不同形式的基础,经过慎重而又仔细的共同作用分析比较,可使主楼、裙房的基础与上部结构全部连接成整体,实现建筑功能上的要求;再次,利用共同作用分析理论合理地设计地基与基础,以达到减小基础内力与沉降、降低基础造价的目的。但共同作用分析作为一种结构设计方法,其理论研究与工程实践尚处于初级阶段,有待进一步探讨。本文在系统论述地基、基础、上部结构三者的计算方法的基础上,以紫薇住宅小区B2#楼的工程实体为背景,建立了非线性整体有限元力学分析模型,应用大型有限元程序ANSYS对所建模型进行模拟分析计算。本文主要是根据上部结构、基础和地基共同作用原理,对整体计算域统一划分单元,通过综合对比分析:(1)在应用常规设计方法与共同作用设计方法时,比较上部结构的水平位移与框架柱内力的差异,以便为结构设计的安全和经济提供一定的参考。(2)在分别只改变上部结构、基础、地基刚度时,分析上部、基础、地基的受力特性。(3)在只改变上部结构、基础、地基的刚度或者只增加结构的竖向荷载、层数、跨度的情况下,分析弹塑性地基上筏板基础的沉降变形。(4)在对筏板的悬挑长度、混凝土强度等级等这一系列参数进行变换时,分析筏板基础的受力及变形性能。通过数值模拟分析,得出主要结论如下:(1)考虑共同作用的设计方法得到的水平位移和内力较常规设计的大且变化均匀。(2)改变结构的上部刚度,对上部、基础、地基的受力及变形影响很小;而基础刚度对三者的内力与位移的影响却很大;土体刚度仅对位移有影响,且影响很大。(3)竖向荷载、层数、跨度均较大程度地影响着结构的整体沉降和不均匀沉降。(4)筏板的悬挑长度对基础内力及位移形成一定影响;与其相比较,混凝土强度的影响则很微不足道。