随着社会经济的发展和科学技术的进步,高层建筑发展十分迅速,而在高层建筑设计过程中,基础的分析和设计是高层建筑整体结构设计中一个极其重要的环节,因此随着数值计算手段和计算机水平的提高,应用共同作用分析方法进行高层建筑地基基础设计变得十分必要。所以本文对上部框架结构-筏板基础和天然地基作了共同作用分析,在此基础上利用换填处理方法对地基刚度进行局部改变从而进行地基基础设计的优化。本文通过有限元软件ANSYS建立上部框架结构-筏板基础和天然地基的共同作用模型来进行分析,在此过程中本文主要做了如下工作：(1)首先本文介绍了天然地基上高层建筑筏板基础的发展状况,总结了筏板基础的几种计算方法；整理了几种按沉降控制设计的地基基础的优化形式。接着重点介绍了共同作用的机理和三者之间的刚度影响,以及用于分析共同作用的方法一子结构法,并详细介绍了共同作用中地基模型的选择。(2)建立共同作用下的模型和常规方法的模型,对比两种分析方法上部结构的内力以及基础的内力和变形,与理论分析做对比。分别改变上部结构的刚度、筏板基础的刚度、地基的刚度,计算各自刚度变化对筏板基础应力和变形的影响。(3)利用ANSYS单元生死技术进行了模拟施工,分析上部结构刚度变化对筏板基础的沉降分布特征,筏板的应力的影响。(4)利用天然地基筏板基础共同作用的有限元模型,根据差异沉降控制加固区深度和平面宽度来改变地基土刚度,找到一个最优解处理方案,对比几种典型处理方案筏板基础的沉降分布特征,地基的反力分布以及筏板的应力。通过上述工作得出了一些结论：a.与常规方法相比,应用共同作用分析方法进行高层建筑筏板基础计算所得的应力和变形都明显变小,说明共同作用分析方法较真实地反映了结构工作状态。b.增大筏板基础的刚度能有效减小筏板的差异沉降优化筏板的受力；整体加大地基的刚度能减小基础沉降的峰值,但对减小差异沉降效果不大。c.通过模拟施工过程进行共同作用分析可知增加上部结构的刚度可以减小筏板基础的整体弯曲应力,但其贡献并不是无限的,因此应有效地利用上部结构的刚度；d.对地基进行优化后的筏板基础沉降分布比较均匀,筏板的应力也有明显减小,说明按差异沉降控制来改变地基的局部支承刚度具有显著的意义。