随着时代的进步,多元化建筑物的大规模使用以及地质的复杂多样性,对结构设计安全性及可靠性的要求更高,只有结构设计达到安全稳定的要求,建筑物才能更大程度的减少潜在危险。另外,由地基不均匀沉降而引起的建筑事故时有发生,为了更好的了解地基不均匀沉降对上部框架结构的影响规律,减少框架结构事故的发生及危害,非常有必要对不均匀地基上的框架结构设计进行深入的研究,为实际工程中的结构设计与加固提供重大参考价值。本文首先运用ANSYS有限元软件,建立含有基础、梁、板和柱的整体结构模型,模拟分析基础的不均匀沉降对上部框架结构的影响;然后,进行单层空间框架结构试验,观察记录试件在基础不均匀沉降过程中的变形和裂缝发展规律;最后,将ANSYS运算结果与室内试验成果相结合,总结归纳出基础的不均匀沉降对上部框架结构的应力、应变以及裂缝的影响规律。室内试验结果中当沉降差为0.004L(L为相邻柱距),ANSYS模拟运算结果中当沉降差值为0.00357L,出现肉眼可见的微裂缝,验证了《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中,中低压缩性土相邻柱沉降差允许值0.002L和高压缩性土为0.003L的规定是具有很大的安全性,同时也验证了ANSYS有限元模拟运算具有一定的可靠性;基础不均匀沉降量相同的条件下,中跨基础不均匀沉降对上部框架构件的影响程度比边跨的大;当基础发生不均匀沉降时,相同沉降条件下,跨度较小的相邻梁更容易产生破坏。运用ANSYS有限元模拟分析地基刚度、基础刚度和地下孔洞对上部框架结构不均匀沉降的影响规律:不均匀地基刚度差值的大小影响框架结构的不均匀沉降,但是影响程度要小于地基刚度对框架结构的影响;在地基刚度一定的条件下,条形基础的承载能力以及稳定性比独立基础强;不同的基础刚度,对不均匀地基上的框架结构不均匀沉降的影响程度不同,基础刚度和模量E、惯性矩I有关,基础刚度越大,影响程度越大;洞穴所在的位置不同,对上部框架结构不均匀沉降的影响程度也不同;相同条件下,同一基础交叉点周围孔洞区域范围越广,对基础的影响程度越大;若基础梁底部具有孔洞,则横跨孔洞的基础梁和基础梁梁两端交叉点所受的影响较大;地基土层没有孔洞时,基础在底部所受的应力始终为压应力,在交叉点顶部为压应力,在基础梁顶部为拉应力,横跨洞穴的基础梁会改变原有的应力性质和大小。这些规律可为实际工程设计与加固提供指导意义。