本文以大连市某小区四层框架结构发生不均匀沉降而进行的基础托换加固工程为背景,采用有限元软件进行数值分析,对发生沉降的框架结构内力变化及局部桩-梁托换基础加固效果等进行了探讨,具体研究内容如下:(1)概述基础不均匀沉降的原因及常用的加固方法。介绍结构的工程概况,并对现场测量的基础沉降数据进行分析;论证基础加固方案的选择,针对桩-梁托换加固方案对托换桩的承载力及托换梁的设计进行验算。(2)考虑房屋结构长度方向不均匀沉降,设置整体沉降三种工况:结构施加原设计荷载,柱脚采用完全固定,模拟结构基础不发生沉降情况;柱脚施加10mm的竖向位移,模拟结构基础发生均匀沉降;柱脚施加不等的竖向位移量,模拟结构基础不均匀沉降。分析三种不同沉降量下建筑结构的纵向梁端弯矩及柱脚轴力变化幅度,得出相邻柱基沉降量的差是影响发生不均匀沉降的既有建筑物梁端弯矩及柱脚轴力变化的关键因素。考虑结构局部沉降:设置边柱、中柱、角柱沉降三种工况,讨论局部沉降量及发生沉降位置对框架结构的横向梁端、纵向梁端弯矩及柱脚轴力的影响,结果表明靠近沉降柱的结构内力变化较大,离沉降柱越远影响越小,且结构中柱的沉降对结构的影响范围最广。(3)根据基础承受荷载及桩基础局部沉降量,通过数值分析,反向推算地基的承载力;对桩-梁托换加固后的基础进行数值分析,探讨其沉降控制效果;改变托换体系的桩长、桩径、桩身弹性模量、梁高及梁跨度的变化,分析各因素对托换体系沉降控制效果的影响,得出适当的增大桩长、桩径能够得到良好的沉降控制效果;最后根据模拟结果提出优化方案,并通过数值分析验证其可行性。