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随着高层及超高层建筑的快速发展,结构体系分布的复杂性及其自身特征,尤其是超高层钢框架-钢筋混凝土核心筒结构,基础的差异沉降控制分析及建筑结构与地基基础共同作用分析的问题已经成为了建筑工程领域的重点研究课题。传统设计法由于未能考虑上部建筑结构与地基基础的共同作用,一方面会造成基础设计相对保守,会使基础工程造价增高,降低经济性;另一方面在结构设计中未能充分考虑筏板基础的不均匀沉降对上部建筑结构造成的次应力,导致了上部结构的设计偏于不安全。综合考虑结构之间的静力平衡和变形协调条件,采用上部结构与地基基础共同作用的分析方法比较符合工程实际。对于超高层框-筒建筑结构体系,要尤其注重地基基础的不均匀沉降问题,采取合理措施控制地基基础的差异沉降。因此,采用共同作用分析方法,对地基基础进行优化设计以控制其差异沉降是非常重要的。 本文对共同作用分析的作用机理、子结构法和地基力学模型等进行了简要介绍,并利用 ANSYS程序建立了钢框架-钢筋混凝土核心筒结构、筏板基础与地基共同作用的整体计算模型,分析竖向荷载作用下筏板基础的受力和沉降。将按照传统方法和共同作用方法得到的计算结果进行对比,分析基础沉降和基础内力的差异。采用子结构法,利用ANSYS程序的生死单元技术来模拟上部结构逐层施工的过程,分析了上部结构施工阶段基底反力、基础内力和基础沉降的变化规律,并分析逐层施工引起的上部结构刚度变化对地基基础沉降的影响。并将沉降的理论计算结果与工程实测数据对比,分析数值模拟中存在的问题,发现其中的规律对工程后期施工的基础沉降进行预测。基于上部结构与地基基础的共同作用分析,引入地基基础变刚度设计理念,调整筏板厚度和地基变形模量,探讨筏板基础刚度和地基刚度变化对基础沉降的影响。在共同作用计算模型的基础上,通过改变基础厚度和地基变形模量等参数,建立多个计算模型对比分析,对地基基础刚度分布进行优化设计,实现控制基础差异沉降的目的。