有限元在筏板基础设计中的应用探讨
摘要：本文主要就有限元方法在建筑工程筏板基础设计中的应用做了一些分析和探讨。
关键词：有限元；筏板；基础；设计
有限元方法（Finite Element Method ,FEM）广泛应用于固体力学，流体力学，声场问题，电磁场问题，热传导等问题的分析、设计，同时还可以处理静态问题、波动问题，线性、非线性，复合材料问题，结构分析、仿真、优化设计等。
是当前工程技术领域最常用、最有效的数值计算方法，已成为现代工程技术不可缺少的重要组成部分。其方法的实质是将复杂的连续体划分为有限多个简单的单元体,化无限自由度问题为有限自由度问题,将连续场函数的(偏)微分方程的求解问题转化成有限个参数的代数方程组的求解问题。本文主要就有限元方法在建筑工程基础设计中的应用做一些分析和探讨。一、筏板有限元基础设计探讨
大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现，在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位，其面积可达总竣工建筑面积的10%。大量的工程应用实践中也出现一些问题。
（1）上部结构塔楼相对大底盘地下结构刚度大，荷载不均匀，基底反力不均匀，基础底板的不均匀变形。设计不当会引起基础开裂。
（2）目前解决大底盘高层建筑不均匀沉降的办法一是设置沉降缝，二是设置施工“后浇带”，待沉降基本稳定后再浇筑“后浇带”砼。
（3）高层建筑与纯地下车库的连接相当于主塔楼与裙房的连接。
高层基础采用桩筏或筏板基础时，基础计算可采用中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部开发的JCCAD程序。程序对筏板基础按中厚板有限元计算各荷载工况下的内力、桩土反力、位移及沉降，根据内力包络求算筏板配筋。下面仅就计算过程中的问题做一些探讨。
上部结构影响的选择时，考虑上下结构共同作用计算比较准确反映实际受力情况，可以减少内力节省钢筋。因平铺在地基上的大面积筏板基础在其平面外的刚度是很弱的。在上部结构不均匀荷载作用下容易产生较大的变形差，导致筏板内力和配筋的增加。考虑基础与上部结构工作的原理是把上部结构的刚度叠加到基础筏板上，使其基础平面外刚度大大增加，从而大大增加抵抗上部结构传来的不均匀荷载的能力，减少变形差，减少内力与配筋，达到设计的经济合理性。
基础计算的关键是基础的沉降问题。沉降试算的目的是对给定的参数进行合