众所周知,在各类自然灾害中,地震给建筑物带来的损害是巨大的,随着现代城市化的不断发展,高层建筑结构的兴建及使用日益广泛,其抗震性能的研究得到了广大专家学者的关注。传统的抗震设计大多使用刚性地基假设,事实上此种假设忽略了高层建筑上部结构与地基基础的共同作用对抗震分析结果的影响,制约了工程抗震安全性评价的精度和可靠性。在实际建筑结构抗震设计过程中,考虑上部结构与地基基础的共同作用对抗震性能的影响能有效准确的反映出结构体系在地震作用下的内力及变形状态。特别是对位于地震设防高烈度区的高层建筑来讲,考虑在地震作用下上部结构与地基基础的相互作用更是不容忽视。通常情况下,传统的刚性地基假设仅考虑上部结构嵌固与地基土之上,忽略结构与地基土之间的相对运动,此种假定只对结构质量不大,构件尺寸较小且建造于坚硬地基土上的建筑物有所适用。而对位于高烈度区软土场地的高层建筑来讲,上部结构与地基土之间存在较为复杂的相对运动,特别是基础与地基土在地震作用下的相对滑移及摩擦等现象,往往直接影响上部结构的动力特性。本文首先介绍了高层建筑结构使用现状以及共同作用的研究背景和发展过程,并介绍了上部结构与地基基础相互作用的相关理论。然后选取有限元数值模拟分析的方法,并对有限元分析方法中存在的一些问题予以解决,如结构与地基土弹塑性本构关系模型的选取以及所截取地基土计算模型人工边界的选取等。最后以位于银川市的韦司德大厦为工程实例进行相关研究,该工程实例所采用框架-核心筒结构,基础形式为桩筏基础,建筑所在场地位于地震设防高烈度区,利用有限元分析软件ANSYS进行三维立体模型建立,并对相关有限元模型进行模态分析和地震时程分析计算,得出相关结论。本文着重分析相互作用对上部框架-核心筒结构的地震反应及动力特征的影响,并与假定在刚性地基情况下结构的内力、变形等计算结果进行对比。并研究了微观层面上局部桩基础与地基土接触模型在静力条件下的相互作用和地震动力加速度时程上的相互作用,同时比较了在不同场地土的情况下相互作用体系的地震反应。对计算结果进行归纳总结,结果表明:1.作为研究基础与地基土动力相互作用的前提,桩基础与地基土接触面在静力作用下会产生滑移现象,接触面附近地基土会发生形变现象。地震动力作用下桩基础与地基土相互作用加强,接触面滑移增大,周边地基土形变明显。2.考虑动力相互作用的体系其结构自振频率减小,周期延长,结构构件的等效刚度减小,自振效果增强;上部结构各位置的最大位移和加速度较刚性地基假设下均有增大,且层间剪力变化明显。3.在不同场地土情况下,上部结构与地基基础的相互作用现象差别较为明显。分析发现,场地类别越大,地基土越软,桩-土体系中桩顶位移增大,桩身轴力减小;上部结构的层间剪力和位移均存在较大变化,层间位移增大;由于软土对于地震作用逸散能力增强,底层柱底总剪力有所减小,随楼层高度增加,由于重力重分布,楼层剪力又有所增大。通过分析,本文验证了高层建筑结构抗震设计时考虑上部结构与地基基础共同作用的必要性,为具体的工程实践抗震设计提供了可靠的参考依据。