筏板基础具有承载力高、整体性好、刚度较大等特点,因此在高层建筑结构中得到了广泛应用。然而,对于筏板基础,特别是厚筏板基础的受力机制还不甚明了,在设计中依然沿用倒梁法和倒楼盖法等不考虑共用作用的有缺陷的方法;在考虑共用作用的有限元分析中,广泛采用的依然是忽略剪切应变的薄板元,即使采用基于Mindlin理论构建的中厚板元,也常因剪切闭锁现象而影响了分析结果的准确性,这给实际工程的设计和分析带来了很大的麻烦。本文从筏板基础分析的基础——有限元单元出发,进行了关于厚筏基础的共同作用研究,具体工作有以下几个方面:①采用Timoshenko厚梁形式的剪切应变场、假定不完全高次不等式的挠度场,基于广义协调理论建立两个场的协调方程,进而构建了一个收敛速度快、精度高、无剪切闭锁、厚薄板通用的板元EAE/Plate。在膜元的平面内刚体旋转自由度定义的基础上,采用四边形等参元形式,基于广义协调理论建立协调方程,构建了一个精度高、无零能模式、弱梯形闭锁的膜元EAE/Mem。将板元EAE/Plate和膜元EAE/Mem组合成壳元EAE/Shell。通过2个传统壳元的数值算例表明,该壳元秉承了膜元和板元的优秀性能,计算精度高,适用性好。②以常规的框架结构为对象,进一步改进了现有的共同作用分析理论:基于Winkler弹性地基模型,通过虚位移原理在板元单元刚度矩阵中引入了地基的转动支撑作用,弥补了原有Winkler弹性基础假定仅考虑竖向支撑并彼此独立的缺陷,其计算结果更加接近于解析解;同时采用六个自由度的壳元,不仅考虑了筏板在水平面上的侧向位移,也保证了上部结构与筏板基础的结点的连接。通过中心局部荷载作用下的方板算例以及与边界元法的结果表明,所推导的共同作用方法精确性好,是一种有效的共同作用方法。③基于所构建的有限元单元和改进的共同作用方法,编制了专门的有限元计算程序EAE,针对现有工程进行分析,检验本文方法的精确性的同时分析了现有厚筏基础分析方法的不足:在厚筏基础中,剪应变的影响明显,采用传统的薄板元计算的筏板内力值偏小,令筏板的设计偏不安全;不考虑共同作用将忽视筏板给上部结构造成的次应力,令上部建筑的剪力和弯矩值偏小,使上部结构部分构件偏不安全;水平荷载会增大其作用方向的基础和上部结构的内力,在水平荷载下,传统方法得出上部结构的侧向位移值偏小,进而影响结构设计的合理性。