浅谈高层建筑结构基础设计中存在的问题与解决措施.doc

1、浅谈高层建筑结构基础设计中存在的问题与解决措施摘要：近年来，建筑高度的不断增加,风格的变化多样，给高层结构设计提出了新的课题和挑战。本文结合设计要求，并实际工程设计过程中，对基础设计中值得注意的遇到实际存问题进行探讨，提出了相关的评述和建议。 关键词：高层建筑; 结构设计;常见问题 中图分类号： TU97 文献标识码： A 一、前言 高层建筑结构设计是针对高层建筑特性的建筑结构设计，在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下，按照相关设计标准的规定，对建筑结构进行总体布置、技术经济分析、计算、构造和制图工作，并寻求优化的过程。随着我国建筑业的迅猛发展，建筑物的高度日益增加，建筑类型和功能日

2、新月异，结构体系各式各样，高层建筑结构设计成为工程设计人员在设计工作一个重点和难点。高层建筑的上层结构载荷很大,基础底面压力也很大,应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。本文研究了结构基础设计的常见问题,并研究相关的解决方案。 二、高层建筑结构设计特点 对于一个高层建筑基础，高层建筑应采用整体性好,可以满足要求的地基承载力和可以变形结构及可以调整不均匀沉降的基础形式,宜采用筏板基础或整体柱的筏板基础，箱形基础必要时可以使用。当地质条件较好,能满足要求的地基承载力和变形,在形式的交叉梁基础或其它基础;当地基承载力和变形不满足设计要求,采用桩基和复合地

3、基。高层建筑纵横比大于 4，建筑物基础底面不应该是一个零应力区;长宽比不大于 4 的高层建筑物,零应力之间的基础底面与地基面积不应超过 15%面积的基础底面。计算、质量偏心距较大的裙楼与主楼可以单独考虑。 基础应当有一定的埋深。确定基础的埋深时，首先要考虑的是建筑物在使用功能和用途方面的要求，例如必须设置地下室、带有地下设施、属于半埋式结构物等，在选择持力层和基础埋深时，应通过工程地质勘察报告详细了解拟建场地的地层分布、各土层的物理力学性质和地基承载力等资料。当确定埋深深度后,建筑的高度应综合考虑,建筑物本身大小、地基、抗震设防烈度和其他因素。埋置深度从基础底面至室外设计地坪的垂直距离,并应符

4、合以下要求:1)天然地基和复合地基,房子 1/15的高度；2)桩基础,理想的房屋高度的 1/18(包括桩长度不计数)。当建筑与岩石地基或采取有效措施,在满足要求的前提下,地基承载力、稳定性、地基深度比规则适当的放松。基础滑移可能产生,有效防滑应采取的措施。高层建筑的基础和与其相连的裙房的基础,设置沉降缝的基础,应考虑侧向约束高层主楼基础有一个可靠的和有效的深度,不设置沉降缝时,应采取有效措施,减少沉降差和影响。高层建筑基础不应低于 C30 强度等级的混凝土。当要求的防水, 混凝土抗渗等级埋置深度应根据项目符合 GB 50108 - 2008 的地下工程防水技术规程要求,如果有必要可以设置泄流层

5、。抗震设计时，基础宜沿两个主轴方向设置基础系梁，剪力墙基础应具有良好的抗转动能力。 三、高层建筑结构基础设计中存在的常见问题及解决办法 1.目前国内高层建筑基础设计为直接采用标准的计算机程序对各种荷载效应组合和相同的基础或桩基础承载力的特点设计，风荷载和地震作用主要引起高层建筑边角竖向结构较大轴力,将此短期作用与永久作用同等对待, 加大了边角竖向结构的基础，相应重力荷载长期作用下中部竖向结构基础未得以增强，导致一些高层建筑的地下室出现底部侧壁裂缝现象的典型的八字裂缝典型盆式差异沉降。建议重力荷载和风荷载组合,承载力特征值可适当增加了 1.1 倍到 1.2 倍, ，重力荷载与地震作用组合时，承载

6、力特征值可按现行建筑抗震设计规范予以提高。因此,高层建筑基础设计应减少长期的基础变形和变形差异以中性负荷为主,计算地面变形,基于地面荷载作用效应使用正常使用极限状态下的荷载效应准永久组合,不计入风荷载和地震作用。 2. 高层建筑结构基础嵌岩时，宜在基础周边及底面设置砂质或其他材质褥垫层，垫层厚度可取 50mm100mm，不宜采用肥槽填充混凝土做法。筏板基础平面尺寸应根据地基土的承载力,上部结构的布局和载荷分布因素决定,偏心距的计算可以被取消。平板式筏厚度可以根据计算确定的冲切承载力,仍不平衡力矩效应应被视为在部分额外的剪切厚度不应小于400mm。筏板基础应该是双向钢筋网片配置,分别在板上表面和

7、底部,钢筋间距不小于 150mm,不应该大于 300mm; 受力钢筋直径不宜小于 12mm。梁板式筏基梁宽小于柱宽时，可将肋梁在柱边加腋，并满足构造要求。墙柱的纵向钢筋贯通基础梁，并从梁上皮起满足锚固长度的要求。梁板式筏基的梁高取值应包括底板厚度在内，梁截面应满足正截面受弯及斜截面受剪承载力，并应验算基础梁顶面柱下局部受压承载力。梁高不宜小于平均柱距的 1/6。 3.在各种领域的桩基础设计中应因地制宜,根据类型选择桩,桩的承载力技术、承载力取值有各自的成熟经验,许多省、城市区域有具体规范。选择桩基和承台的设计应根据上部结构类型、荷载大小通过土壤和桩,桩端支承层土壤、地下水位、施工条件和经验,桩

8、材料供应等因素综合考虑。桩基竖向承载力、水平承载力和隆起承载力等,应基于静载试桩结果,以确保安全和经济。测试桩在桩长度、不同岩土采取逆向选择,根据勘察报告提供的桩基和桩基础设计参数规范经验系数法的桩基承载力可作为设计参考。甲级设计等级的桩基础、建筑体型复杂或桩端以下存在软弱土层的乙级设计等级的桩基础、桩基沉降的桩基施工和摩擦桩在桩基础应进行沉降计算。或受到高水平的永久性建筑物水平位移的严格的桩基,应检查其水平位移。 4.箱形基础平面尺寸应根据负荷大小和布局的上部结构和地基土承载力确定等因素。应该是毗邻建筑在外墙,内墙沿上部结构的柱网或剪力墙位置统一布局,墙水平截面面积不应小于尺寸的箱形基础墙外

9、包 1/10的水平投影面积。基本平面长宽比大于 4 箱形基础,其垂直和水平截面面积不应小于外壁箱形基础外包规模 1/18 的水平投影面积。高度的箱形基础结构来满足承载力、刚度和建筑使用功能的要求,一般不应少于 1/20的箱形基础的长度,且不应小于 3 米，此处箱基长度不计墙外悬挑板部分。箱形基础墙开口应该集中在列之间的部分,洞口和承载力的过梁需要的计算。 四、结语近年来，高层建筑发展十分迅速，建筑造型新颖独特，建筑物的高度与规模不断增加。随着高层建筑进一步的发展，满足高层建筑的形式、材料、力学分析模型都将日趋复杂且多元化。实践表明在高层建筑的结构设计与施工过程中，设计、技术人员只有概念清晰，措施得当，才能不断地完善和发展高层建筑。总之，在高层建筑结构设计中，基础设计极其重要，扎实、适用的基础，是确保高层建筑质量的关键所在。在进行高层建筑结构设计时，要结合当地情况，考虑好可能存在的一系列影响因素，把基础设计做好。 参考文献： 1何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨J.价值工程,2012.2:214. 2田龙.浅谈高层建筑的结构设计J.价值工程,2011.1:99. 邮寄地址：广西壮族自治区南宁市华东路 39 号广西华蓝设计集团有限公司副楼 4 楼梅光有（收） ，