高層建筑的地基結(jié)構(gòu)范文

導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高層建筑的地基結(jié)構(gòu)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵字：高層建筑；框架結(jié)構(gòu)；半解析法

引言：

我們處于一個(gè)科學(xué)進(jìn)步，不斷變更的時(shí)代，科學(xué)的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市的不斷更新以及變遷，促使了房地產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，這樣在全球范圍內(nèi)，內(nèi)陸城市的高層建筑已經(jīng)成為很常見的事物。因?yàn)楦邔咏ㄖ煌谄渌慕ㄖ铮诮ㄖ慕Y(jié)構(gòu)以及框架上都有著很大的不同，尤其是在傳力、抗震、抗側(cè)剛度以及發(fā)揮材料特長等方面可以帶來很強(qiáng)大的優(yōu)越性選擇，并要求可以有著很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的指引。

基于上述原因，我們知道了在高層建筑結(jié)構(gòu)中框架的設(shè)計(jì)以及研究有著重要的地位以及應(yīng)用。但是，我們知道，對于框架結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)地基的共同工作在學(xué)者以及施工者那里是比較不成熟的。大多數(shù)都是根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)在進(jìn)行施工。這樣筆者經(jīng)過實(shí)際的考察就要為我們的框架結(jié)構(gòu)找到一種可以簡單化的，具有效率的整體設(shè)計(jì)以及初步設(shè)計(jì)。另外，筆者在文章中主要將高層框架結(jié)構(gòu)與其基礎(chǔ)等效連續(xù)化為一個(gè)半無限大彈性地基上的薄壁筒，并以此三維模型，用半解析法分析計(jì)算受靜力作用的高層框架結(jié)構(gòu)與其基礎(chǔ)地基的共同工作。希望通過一些結(jié)論和研究，可以幫助后來者進(jìn)行研究和施工。

一、研究原因

我們的建筑業(yè)在改革開放之后有著十分迅速的發(fā)展，因?yàn)槌鞘械难杆贁U(kuò)張，我們的高層建筑變得十分的普遍并被我們接受。另外，我們知道在高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的選型由于巨型框架結(jié)構(gòu)在傳力、抗震、抗側(cè)剛度和發(fā)揮材料特長等方面具有很強(qiáng)的優(yōu)越性，且具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，這就是說，我們的巨型框架結(jié)構(gòu)是有著很大的優(yōu)勢和特點(diǎn)的，并在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中扮演了十分重要的角色。

在我們國家，上海證券大廈就是采用了這種結(jié)構(gòu)，并用了半解析靜力上的分析的運(yùn)用。立足于國外，日本東京 NEC 辦公大樓等也是很好的例證。但是，返回到實(shí)際，我們國家在空間巨型框架結(jié)構(gòu)的研究上處于剛剛起步的階段，這些對于我們的高層建筑框架結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)地基共同工作的半解析靜力分析有著很好的借鑒作用，作為一些珍貴的文獻(xiàn)參考。因?yàn)榇嗽颍疚牧⒆阌谡业揭环N優(yōu)化的，簡便的，方便的建筑學(xué)分析方式，致力于研究高層建筑空間巨型框架結(jié)構(gòu)與其基礎(chǔ)等效連續(xù)化為一個(gè)半無限大彈性地基上的加勁薄壁筒組合體，并以此三維模型，用半解析法分析計(jì)算了受靜力作用的超高層建筑空間巨型框架結(jié)構(gòu)與其基礎(chǔ)地基的共同工作。

二、框架結(jié)構(gòu)的分析模型

筆者經(jīng)過研究將用一種一體化的模式進(jìn)行研究，這種研究主要將地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，作為一體化的工作進(jìn)行，致力于形成一種三維一體化模型，并在此技術(shù)上來研究和分析。

第一，作為地基。我們在分析的過程中要將某種綜合等進(jìn)行一種靈活的，具有彈性的處理方式。簡單的說，就是要做到具體問題具體分析。最終使得基坑底以及坑壁等效成為千差萬別的，各不相同的半無限彈性體。進(jìn)而，我們將地基劃在建筑中的上部結(jié)構(gòu)，但是，在實(shí)際的施工中，地基這一重要組成部分是一種上部結(jié)構(gòu)向下伸展泥塑，的。所以，對于上部結(jié)構(gòu)來說，我們在分析的過程中，要注重利用剛度等效原理將其等效連續(xù)化成閉口薄壁截面筒，這樣做就是要達(dá)到一種簡化的效果，尤其體現(xiàn)在對三維模型的應(yīng)用和設(shè)計(jì)上。

第二，我們將對以上的研究進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的推導(dǎo)致力于做到很好的分析效果。應(yīng)該說在地基中存在著半無限大彈性地基，在該種地基的推到中，該地基的閉口薄壁筒在靜力作用下共同工作的數(shù)學(xué)模型時(shí)，應(yīng)該看到由其建立起的數(shù)學(xué)模型要取縱向節(jié)線的未知函數(shù)為基本未知量，進(jìn)而數(shù)字和曲線沿著周線的趨勢作者半離散方向的散化。但是，我們要找到節(jié)線和其他節(jié)線之間的插值函數(shù)。因?yàn)檫@個(gè)數(shù)值使得全體結(jié)構(gòu)的位移場表示做出了準(zhǔn)確的函數(shù)集合的表示.接下來，我們就十分輕松的根據(jù)勢能駐值原理得到這個(gè)結(jié)構(gòu)處于荷載作用和效用中的一個(gè)完整的數(shù)學(xué)模型以及方式和方法。

第三，在前兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上，我們可以根據(jù)靜力作用以及原理的作用下，將共同工作所體現(xiàn)出的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行科學(xué)的，客觀的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，也即是控制方程的推導(dǎo)。

最終通過函數(shù)以及線性代數(shù)得出一些比較有意義的推導(dǎo)以及結(jié)論。

三、高層建筑框架結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)地基共同工作的半解析靜力分析結(jié)論

以下是高層建筑框架結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)地基共同工作的半解析靜力分析的幾點(diǎn)結(jié)論，具體如下。

第一，什么因素對于側(cè)移以及沉降有著深遠(yuǎn)的影響？答案一定是

是地基與基礎(chǔ)的相對剛度。但是，我們在施工的過程中可能會出現(xiàn)地基的剛度和基礎(chǔ)剛度有著不明顯的變化的時(shí)候，這種情況對于側(cè)移以及沉降就顯得很小，在這個(gè)時(shí)候，我們能夠按照剛性地基驚醒施工。

但是，如果出現(xiàn)了地基以及基礎(chǔ)的剛度和上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了很大的距離以及計(jì)算值的時(shí)候，我們要將這種情況歸結(jié)于剛性地基以及剛性基礎(chǔ)進(jìn)行規(guī)劃和處理。最后，我們可以知道這些情況得出的結(jié)論和圣維南原理是有著異曲同工之妙的。也就是：地基剛度大小對上部結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響范圍只局限于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)附近。

第二，在基礎(chǔ)底部的某些角點(diǎn)處有著地基的最大正應(yīng)力的存在。這也就證明了我們在施工的過程中，上部結(jié)構(gòu)中的最大正應(yīng)力是存在于正應(yīng)力以及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的角點(diǎn)處，由此看來，應(yīng)力的分布情況和情形和剪力滯后有著很明顯并且直接的聯(lián)系，并且相互作用。

第三，為什么高層建筑的主樓頂部筒壁的縱面內(nèi)會出現(xiàn)很大的剪應(yīng)力？主要原因是因?yàn)榧袅笈c截面翹曲。但是，在實(shí)際的工作中，我們的施工者以及規(guī)劃者會發(fā)現(xiàn)最大縱向翹曲存在于基礎(chǔ)底部而不是在樓頂。這樣看來，我們要不斷的在分析設(shè)計(jì)中增加剛度較大的筒帽的設(shè)置，這樣可以不斷的使得高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移以及頂部翹曲的情況逐漸的減少。

最后，我們在高層建筑框架結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)地基共同工作的半解析靜力分析中要注重一點(diǎn)，那就是上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的連接處永遠(yuǎn)都是上部結(jié)構(gòu)最大剪力存在的地方。可是這也不是一沉不變的，因?yàn)殡S著位置的變化，最大剪力位置由于基礎(chǔ)剛度的增加成負(fù)相關(guān)的方向發(fā)展。

結(jié)束語

本文致力于對高層建筑框架結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)地基共同工作的半解析靜力進(jìn)行一種詳細(xì)的分析，致力于得到有益的結(jié)論，比如：地基與基礎(chǔ)的相對剛度存在的影響性；基礎(chǔ)底部的某些角點(diǎn)處有著地基的最大正應(yīng)力的存在；剪力滯后與截面翹曲的影響；上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的連接處永遠(yuǎn)都是上部結(jié)構(gòu)最大剪力存在的地方等等。所以，在高層建筑流行的時(shí)代為高層建筑的設(shè)計(jì)與發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量，也請各位專家、老師以及學(xué)者進(jìn)行多多指正，我會在今后學(xué)習(xí)的道路上不斷的研究和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：地下室，大底盤，多塔樓，高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一、帶地下室大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1.1、結(jié)構(gòu)延展性方面

相對低層建筑，帶地下室大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該延展性更強(qiáng)一些，可以地震中有更大的變形空間。為了讓帶地下室大底盤多塔樓高層建筑在塑型后仍然永遠(yuǎn)非常強(qiáng)的變形能力，避免崩潰，特別是需要在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇胧ＷC結(jié)構(gòu)有足夠的延展性。

1.2、水平荷載方面

首先，因?yàn)闃欠孔灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度的一次方成正比；其次，對某些建筑物的高度，垂直載荷是大幅常數(shù)，作為風(fēng)荷載和地震行動(dòng)的橫向負(fù)載，它具有因結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性不同而產(chǎn)生很多波動(dòng)的動(dòng)態(tài)性變化。

1.3、軸向變形方面

帶地下室大底盤多塔樓高層建筑往往垂直負(fù)荷值較高，可能會導(dǎo)致很大的軸向變形，繼而影響連續(xù)梁彎矩，造成連續(xù)梁負(fù)彎矩值降低，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值提高。

1.4、抗震設(shè)計(jì)方面

抗震設(shè)計(jì)除了要考慮具有高抗震性以外，還應(yīng)該將正常使用的垂直載荷，風(fēng)荷載等因素計(jì)算在內(nèi)，于此同時(shí)保證結(jié)構(gòu)本身具有良好的抗震性能，確保小震不損、大震不塌。

二、帶地下室大底盤多塔樓高層建筑施工設(shè)計(jì)中常見問題

2.1、上部結(jié)構(gòu)塔樓對于大底盤地下結(jié)構(gòu)剛度較大、基底反力均勻、荷載不均勻和基礎(chǔ)底板的不均勻變形等設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)那闆r會引起基礎(chǔ)開裂等現(xiàn)象。例如，某個(gè)高層建筑大廈的梁板式筏基出現(xiàn)開裂，導(dǎo)致建筑底板防水作用失效；國貿(mào)二期建筑工程中的底板出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致防水作用失效。

2.2、由于大底盤多塔樓高層建筑在豎直方向的應(yīng)力比較大，尤其是荷載不均勻，經(jīng)常出現(xiàn)不均勻沉降問題。目前來看，解決大底盤多塔樓高層建筑不均勻沉降的方法主要有：第一，設(shè)置沉降縫；第二，設(shè)置施工“后澆帶”，當(dāng)沉降基本穩(wěn)定之后再澆筑“后澆帶”混凝土。

三、帶地下室大底盤多塔樓高層建筑設(shè)計(jì)原則

3.1、選擇合理的計(jì)算簡圖

所謂計(jì)算簡圖，就是指將構(gòu)件及支撐按結(jié)構(gòu)力學(xué)進(jìn)行簡化，用點(diǎn)、線描述構(gòu)件受力情況和穩(wěn)定狀況的圖形。在計(jì)算簡圖的基礎(chǔ)上，對帶地下室大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算，如果計(jì)算簡圖的選擇不合理，會造成結(jié)構(gòu)不合理，容易出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)不合理而發(fā)生安全事故。所以，要保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全，必須選擇合理的計(jì)算簡圖。此外，為了保證計(jì)算簡圖的安全，在實(shí)踐中，我們需要采取相應(yīng)的構(gòu)造方法。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不僅僅局限于鋼節(jié)點(diǎn)或者鉸節(jié)點(diǎn)，盡量減小誤差，將計(jì)算簡圖盡量控制在規(guī)范的規(guī)定之內(nèi)。

3.2、選擇合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選擇的時(shí)候，需要按照高層建筑的地質(zhì)條件進(jìn)行。并且，對帶地下室大底盤多塔樓高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布進(jìn)行綜合分析，同時(shí)對施工條件以及相鄰建筑物的影響進(jìn)行全面的考慮，在綜合分析和考慮的基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案。需要注意的是，基礎(chǔ)方案的選擇需要使地基的潛力能夠得到最大的發(fā)揮，如如果必要的話，可以對地基變形進(jìn)行檢測。

3.3、選擇合理的結(jié)構(gòu)方案

合理的結(jié)構(gòu)方案必須滿足帶地下室大底盤多塔樓高層建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求，并盡量經(jīng)濟(jì)合理，以最少的花費(fèi)獲得最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。受力在明確、傳力簡單是結(jié)構(gòu)體系的基本要求，在相同的結(jié)構(gòu)單元中，應(yīng)該選擇相同的結(jié)構(gòu)體系。選擇合理的結(jié)構(gòu)方案的時(shí)候，需要分析地理?xiàng)l件、工程設(shè)計(jì)需求、施工條件、施工材料等等，在對這些指標(biāo)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇，以確定最佳的結(jié)構(gòu)方案。

四、帶地下室大底盤多塔樓高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1、帶地下室大底盤多塔樓高層建筑上部結(jié)構(gòu)的嵌固端

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來看，因?yàn)榇蟮妆P是塔樓的嵌固端，每個(gè)塔樓在水平方向與豎直方向荷載的作用下可以看做是相互獨(dú)立的，所以對于結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析可以分開進(jìn)行。在這種情況下，塔樓上部的結(jié)構(gòu)通常采用常規(guī)設(shè)計(jì)方案，不需要進(jìn)行特別討論。在進(jìn)行大底盤結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析時(shí)，則必須要進(jìn)行整體計(jì)算，但是由于塔樓的側(cè)向剛度和底盤的側(cè)向剛度相比較是較小的，因此上部的每個(gè)單個(gè)塔樓在水平地震力的作用下，對離塔樓位置比較遠(yuǎn)的大底盤構(gòu)件所產(chǎn)生的影響是非常小的，在這種情況下，分析大底盤結(jié)構(gòu)的構(gòu)件內(nèi)力時(shí)，可以不考慮多塔樓上部對大底盤造成的影響。

以珠三角某住宅小區(qū)為例，這個(gè)住宅小區(qū)的地下2層是地下車庫，地下1層是自行車、摩托車等小型交通工具車庫，上面部分的四棟樓層高度為11層，采用的結(jié)構(gòu)形式是短肢剪力墻，抗震等級為三級，外部框架的抗震等級是四級，地震力的加速度是0.05g，場地屬于Ⅳ類類別，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是丙級。如下圖所示：

這個(gè)住宅建筑的地下部分抗側(cè)剛度比較大，屬于典型的大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)。所以，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初期，就應(yīng)該先對多塔樓的嵌固端作分析，本工程在計(jì)算過程中采用的是SATWE計(jì)算軟件，計(jì)算結(jié)果顯示本工程大底盤層各個(gè)方向的抗側(cè)剛度是：RJX=2.8728×106(kN/m)，RJY=7.5715×106(kN/m)，建筑上面塔樓一層各個(gè)方向的抗側(cè)剛度是：RJX=3.5866×106(kN/m)，RJY=2.6456×106(kN/m)，數(shù)據(jù)表明，建筑下部大底盤層和上部塔樓一層相比抗側(cè)剛度要大很多，所以，把大底盤頂層的樓板設(shè)計(jì)成建筑上部多塔樓的嵌固端是完全可以的。

帶地下室大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)體系的主要特點(diǎn)有：在多棟獨(dú)立高層建筑的底部有一個(gè)連成整體的大裙房，也就是形成的大底盤。大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)屬于豎向的不規(guī)則結(jié)構(gòu)；當(dāng)大底盤上有2個(gè)或者是多個(gè)塔樓的時(shí)候，它的結(jié)構(gòu)振型復(fù)雜，同時(shí)還會產(chǎn)生復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，所以如果結(jié)構(gòu)布置的不恰當(dāng)合理，就會使豎直方向剛度發(fā)生突變，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)反應(yīng)與高振型影響也會隨之變得更加嚴(yán)重。

4.2、帶地下室大底盤多塔樓高層建筑上下部結(jié)構(gòu)的共同作用

在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)（也就是地基）之間的共同作用。對于荷載情況、建筑體型、地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行綜合的分析，以確定合理且有效的建筑措施、結(jié)構(gòu)措施以及地基處理的方法。在同一個(gè)整體的大面積基礎(chǔ)之上建設(shè)多棟高層建筑，沉降計(jì)算時(shí)要考慮上部結(jié)構(gòu)、地基和基礎(chǔ)的共同作用。在柱下條形基礎(chǔ)的計(jì)算時(shí)，若是在較均勻的地基上，荷載分布較均勻，上部結(jié)構(gòu)剛度也較好，并且條形基礎(chǔ)梁高度不小于1/6的柱距時(shí)，則地基反力可以按照直線分布，條形基礎(chǔ)梁內(nèi)力可按連續(xù)梁來計(jì)算，這時(shí)邊跨跨中彎矩和第一內(nèi)支座彎矩值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)為宜；若是地基土較均勻和上部結(jié)構(gòu)剛度較好，平板式筏基板厚跨比或梁板式筏基梁的高跨比不小于1/6，并且相鄰柱荷載與柱間距的變化不超過20%的時(shí)候，其筏形基礎(chǔ)可只考慮局部彎曲的作用。筏形基礎(chǔ)內(nèi)力，應(yīng)按照基底反力直線分布來進(jìn)行計(jì)算，在計(jì)算時(shí)，基底反力要扣除底板的自重與其上填土的自重。

當(dāng)不滿足上述的要求時(shí)，筏基內(nèi)力應(yīng)按照彈性地基梁板的方法進(jìn)行分析。

4.3、抗震等級設(shè)計(jì)

（1）當(dāng)主樓為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，其抗震等級不應(yīng)低于主樓剪力墻的抗震等級；裙房框架的抗震等級不應(yīng)低于主樓框架的抗震等級。

（2）當(dāng)主樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房為框架結(jié)構(gòu)時(shí)，可取裙房結(jié)構(gòu)的抗震等級不低于主樓剪力墻的抗震等級。

（3）主、裙樓不分開，主樓采用剪力墻結(jié)構(gòu)，裙房采用框架結(jié)構(gòu)時(shí)，裙房屋頂上一層以上部分可按房屋高度為H的剪力墻結(jié)構(gòu)確定剪力墻的抗震等級。確定裙房高度范圍內(nèi)主樓的抗震等級時(shí)，應(yīng)考慮裙房的影響，如：主樓的剪力墻結(jié)構(gòu)、裙房的框架結(jié)構(gòu)，并不能直接按剪力墻結(jié)構(gòu)確定剪力墻的抗震等級，而應(yīng)該根據(jù)裙房面積的大小綜合確定主樓的架構(gòu)形式及相應(yīng)剪力墻的抗震等級。

五、結(jié)束語

近年來，帶地下室大底盤多塔樓高層建筑已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注，并且被廣泛的應(yīng)用。我國雖然地大物博，但是人口眾多，所以人均土地占有量非常少，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量的農(nóng)村人口涌向城市，這樣土地資源就變得緊缺，大底盤多塔樓高層建筑在很大程度上緩解了土地使用的問題，與此同時(shí)，大底盤多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)也存在一定的問題，這就需要設(shè)計(jì)及施工人員相互配合，避免出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱炳寅；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)回答及分析；中國建筑工業(yè)出版社；2009

[2] 常麗華；高層結(jié)構(gòu)嵌固端的選擇與抗震性能分析[J]；山西建筑；2010

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【關(guān)鍵詞】 高層建筑；地下室結(jié)構(gòu)；嵌固位置；加強(qiáng)區(qū)高度

建筑工程；地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)

目前城市土地資源日益緊缺，建筑及城市交通有逐漸向地下發(fā)展的趨勢。然而，建筑由于其功能和結(jié)構(gòu)本身的需要，大多設(shè)置了地下室。設(shè)置地下室對高層建筑有減少地震作用對上部結(jié)構(gòu)的影響、提高地基土的承載力等諸多優(yōu)點(diǎn)。地下室設(shè)計(jì)的合理與否將直接影響高層建筑的正常使用與造價(jià)。本文對高層建筑地下室的設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行討論，供工程設(shè)計(jì)參考。

1 設(shè)置有地下室的高層建筑的嵌固位置

鋼筋混凝土高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析之前，必須首先確定結(jié)構(gòu)嵌固端所在位置，其直接關(guān)系到計(jì)算模型與實(shí)際受力狀態(tài)的符合程度。目前實(shí)際工程中大多數(shù)單塔或多塔高層建筑都帶有面積較大的地下室以及層數(shù)不多的裙房，而且裙房可能相連形成大底盤。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定高層建筑地下室在滿足一定條件下，地下室頂板可以作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。在確定帶地下室的高層建筑嵌固位置時(shí)需要特殊注意以下幾點(diǎn)：

(1) 地下一層結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度應(yīng)不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。結(jié)構(gòu)層側(cè)向剛度可近似按等效剪切

剛度計(jì)算，即：

(1)

式中，G0、G1分別為地下一層及地上一層的混凝土剪切模量；Ao、A1分別為地下～層及地上一層豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的總折算受剪面積；Aw 為沿計(jì)算方向地上一層或地下室范圍地下一層的抗震墻全部有效截面面積；Ac為地下一層或地上一層全部柱截面面積；ho、h1分別為地下一層及地上一層的層高。

注意對“側(cè)向剛度的2倍”的要求可以理解為有效數(shù)字滿足2倍，即地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的2倍。還要注意的是“地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度”指結(jié)構(gòu)自身剛度，不考慮土對地下室外墻的約束作用。

(2) “應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，其樓板厚度不宜小于180mm，混凝土強(qiáng)度等級不宜小于C30，應(yīng)采用雙層雙向配筋，且每層每個(gè)方向配筋率不宜小于0.25％”。對樓蓋結(jié)構(gòu)形式、樓板厚度以及配筋提出詳細(xì)要求。相對梁板結(jié)構(gòu)而言，無梁樓蓋結(jié)構(gòu)平面外剛度較小，難以符合剛性樓板假定的基本要求，因此，作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂板，主樓范圍以及與之相連裙房地下室頂板的相關(guān)范圍應(yīng)采用現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)，無地上結(jié)構(gòu)的地下室頂板其它位置可采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)。對于地下室形成大底盤結(jié)構(gòu)而言，其中的“相關(guān)范圍”指距主樓兩跨且不小于15m范圍。其具體范圍見圖1。

圖1 大底盤結(jié)構(gòu)嵌固位置樓蓋體要求

(3) 計(jì)算多塔大底盤地下室結(jié)構(gòu)樓層剪切剛度比時(shí)，大底盤地下室的整體剛度與所有塔樓的總體剛度比應(yīng)滿足上述(1)中剛度比的要求，而且每棟塔樓范圍內(nèi)(塔樓周邊向外擴(kuò)出與地下室高度相等的水平長度)的地下室剪切剛度與相鄰上部結(jié)構(gòu)塔樓剪切剛度的剪切剛度比不宜小于1.5。

(4) 單層地下室建筑宜選擇基礎(chǔ)底板作為結(jié)構(gòu)嵌固端。選擇基礎(chǔ)底板作為結(jié)構(gòu)嵌固端，可以充分利用基礎(chǔ)的“無限剛”的假定，也為首層樓面的靈活造型創(chuàng)造條件；即使是首層樓面有大開洞，或者選用無梁樓蓋，都不影響計(jì)算的準(zhǔn)確性，但是地下室作為抗爆級別較高的防空地下室時(shí)，其頂板與墻體通常具有作為結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度，此時(shí)可取其作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。

(5) 當(dāng)不能滿足嵌固在地下室頂板的要求時(shí)，可按嵌固在基礎(chǔ)頂部設(shè)計(jì)。B級高度高層建筑不宜嵌固在基礎(chǔ)頂部。而且在設(shè)計(jì)地下室結(jié)構(gòu)時(shí)不考慮地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用降低系數(shù)。

2 設(shè)置有地下室高層建筑抗震墻底部加強(qiáng)部位高度

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(2010版)的規(guī)定，有抗震設(shè)防要求的設(shè)置有抗震墻的高層建筑，抗震墻底部都要求設(shè)有底部加強(qiáng)區(qū)，其目的是在加強(qiáng)區(qū)范圍內(nèi)采取增加邊緣構(gòu)件的箍筋和墻體橫向鋼筋等必要的抗震加強(qiáng)措施，避免脆性的剪切破壞，改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。其規(guī)定為：①部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻：框支層以及以上兩層，落地抗震墻總高度的1／8取以上兩者較大值。② 帶大底盤的高層以及裙房與主樓相連的高層：取地下室頂板以上抗震墻總高度的1／8，向下延伸一層到地下一層。高出大底盤頂板或裙房頂板至少一層。③其它結(jié)構(gòu)抗震墻：抗震墻總高度的1／8，底部兩層；取以上兩者的較大值。

另外，有關(guān)抗震墻高度《抗震規(guī)范》并未明確規(guī)定，而底部加強(qiáng)區(qū)高度又和抗震墻高度有很大關(guān)系，故工程中很難操作，又如在建筑中設(shè)置半截高度抗震墻時(shí)，抗震墻高度取值明顯不合理。考慮到實(shí)際存在的回填土對地下室結(jié)構(gòu)的約束作用等因素，建議采用房屋高度代替抗震墻高度確定底部加強(qiáng)部位高度，這樣概念清晰，便于操作。抗震墻底部加強(qiáng)區(qū)高度具體見圖2。

圖2 抗震墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)高度

3 高層建筑地下結(jié)構(gòu)的抗震等級

(1) 當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，地下一層的抗震等級應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下抗震等級可逐漸降低一級；對于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)建筑，6、7度時(shí)不宜低于四級，8度時(shí)不宜低于三級，九度時(shí)不宜低于二級；對于重點(diǎn)設(shè)防類(乙類)建筑，6度時(shí)不宜低于四級，7度時(shí)不宜低于三級，8度時(shí)不宜低于二級，9度時(shí)應(yīng)專門研究。地下室中無上部結(jié)構(gòu)部分，可根據(jù)具體情況采用三級或四級。除九度外，上部結(jié)構(gòu)以外范圍較大的地下室結(jié)構(gòu)可采用三一四級.

(2) 當(dāng)?shù)叵率也荒茏鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端而需嵌固在地下其它樓層時(shí)，實(shí)際嵌固部位所在樓層以及以上的地下室樓層(與地面以上結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的部分)的抗震等級，可取為與地上結(jié)構(gòu)相同。嵌固部位以下可按上述(1)采用。

(3) 當(dāng)?shù)叵率覟榇蟮妆P其上有多個(gè)獨(dú)立塔樓時(shí)，若嵌固部位在地下室頂板，地下一層高層部分以及受高層部分影響范圍以內(nèi)部分的抗震等級應(yīng)與高層部分底部結(jié)構(gòu)抗震等級相同。地下一層其余部分以及地下二層以下各層抗震等級可以按照上述(1)方法確定。當(dāng)?shù)叵乱粚邮芨邔硬糠钟绊懛秶谝?guī)范沒有確定前，設(shè)計(jì)可以按照工程具體情況考慮取一倍主樓對應(yīng)尺寸和基礎(chǔ)埋深較大值。具體抗震等級的確定見圖3。

圖3 高層建筑地下室抗震等級示意

4結(jié)束語

篇4

關(guān)鍵詞：高烈度地區(qū)；高層建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

伴隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)中常用的結(jié)構(gòu)主要是型鋼混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)，這是做為建筑高抗震要求的首選結(jié)構(gòu)材質(zhì)。混合框架核心筒結(jié)構(gòu)是由型鋼框架、混凝土核心筒組成的一種具有多道抗震防線的高層結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系,不僅結(jié)構(gòu)傳力路勁明確，并且利用了外框柱的軸向剛度來提高結(jié)構(gòu)的整體抗側(cè)剛度[1]。某商務(wù)大廈就采用了型鋼框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，結(jié)合其實(shí)例探討高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)以及抗震概念設(shè)計(jì)扥。

一、高烈度地區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)以及抗震概念設(shè)計(jì)

高層建筑的抗震要求是根據(jù)地區(qū)以及建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來進(jìn)行規(guī)定的，對于非抗震地區(qū)，在一般情況下，滿足抗震設(shè)防。近幾年來，隨著高層建筑的不斷發(fā)展，由于地震給人的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全帶來一定的破壞，因此，做好抗震設(shè)計(jì)在高層建筑中是尤為重要的。

1、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)

高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析以及設(shè)計(jì)，主要目標(biāo)就是使設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度、延展性以及耗能能力等方面達(dá)到最佳效果，最終實(shí)現(xiàn)：“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的[2]。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)

（1）結(jié)構(gòu)材料以及體系的選擇

高層建筑使用的材料應(yīng)該具有材質(zhì)輕、密度大以及強(qiáng)度高的特點(diǎn)，這樣一來，構(gòu)造的建筑才有連續(xù)性、整體性以及延展性，將建筑結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度發(fā)揮出來，最終提高防震的功效。

到目前為止，鋼結(jié)構(gòu)以及型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在抗震方面有很強(qiáng)的作用，做為高層建筑抗震要求的首選結(jié)構(gòu)材質(zhì)，另外，其他的建筑結(jié)構(gòu)也可以用于對抗震要求不高的高層建筑中，在選擇結(jié)構(gòu)材料以及體系時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)度比較高并且符合抗震性能的原則[3]。傳統(tǒng)意義上的抗震結(jié)構(gòu)體系主要是依靠結(jié)構(gòu)的整體承載力以及變形能力來吸收以及消耗地震的能量，從而使建筑物免于過重的損毀。高層建筑在設(shè)計(jì)中應(yīng)該注重整體性，豎向剛度分布均勻，保證必要的承載力，避免震后倒塌。本工程采用的就是型鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，避免了結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的轉(zhuǎn)換，滿足了建筑立面效果以及使用要求。

（2）場地的選擇

高層建筑的建設(shè)場地包括場地的土質(zhì)以及穩(wěn)定性。在建造高層建筑之前，應(yīng)該進(jìn)行實(shí)地勘探，檢測該地區(qū)的土質(zhì)情況，以及該地區(qū)的地震動(dòng)向，地下巖層結(jié)構(gòu)等等。根據(jù)這些因素進(jìn)行綜合評價(jià)，從而得出準(zhǔn)確的場地?cái)?shù)據(jù)。如果遇到不適合建造高層建筑的場地，應(yīng)該采取回避的措施，給出恰當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性評價(jià)，從根源上杜絕出現(xiàn)由于地面的震動(dòng)而摧毀地基的現(xiàn)象。

（3）建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對于抗震作用比較大，不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)不利于抗震。因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)具有規(guī)則以及對稱的剖面結(jié)構(gòu)，地震對建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說，豎向抗側(cè)力構(gòu)建的截面尺寸以及材料強(qiáng)度應(yīng)該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測力結(jié)構(gòu)的承載力突變。因此，對于沒有特殊要求的高層建筑物，應(yīng)該盡量避免過于規(guī)則的結(jié)構(gòu)組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。當(dāng)然，對于有特殊要求設(shè)計(jì)成不規(guī)則的高層建筑，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，近乎準(zhǔn)確的模擬出結(jié)構(gòu)與地震水平之間的作用，從而采取預(yù)防措施，相應(yīng)的做出內(nèi)力調(diào)整，盡量避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱層，對于薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)該采取強(qiáng)力有效的抗震措施進(jìn)行彌補(bǔ)，最終提高整體的抗震能力。根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)，本工程的建筑平面形狀規(guī)則，平面荷載和剛度分布均勻，豎向抗側(cè)力構(gòu)件連續(xù)貫通，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度從下至上逐漸減小，沒有出現(xiàn)豎向薄弱層。

（4）多道防震體系

一般情況下，一次地震不會造成持續(xù)的震動(dòng)，但是可能會造成接連不斷的余震，盡管強(qiáng)度不大，但是從持續(xù)時(shí)間以及反復(fù)次數(shù)上來說，在一定程度上對建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結(jié)構(gòu)，一旦遭遇到破壞時(shí)就會難以應(yīng)付接踵而來的持續(xù)余震，最終導(dǎo)致建筑物坍塌。針對此種現(xiàn)象，就必須設(shè)立多道防震體系。設(shè)立多道防震體系，及時(shí)第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反復(fù)的余震帶來的破壞，大大的降低了危險(xiǎn)指數(shù)，增加了抗震能力[4]。

二、高烈度地區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)重視的幾個(gè)問題

由于本工程屬于高烈度地區(qū)，且結(jié)構(gòu)高度接近規(guī)范所規(guī)定的A級高度鋼筋混凝土高層建筑限值，結(jié)構(gòu)承受的地震力很大，要使結(jié)構(gòu)彈性層間位移角能夠滿足規(guī)范要求，并且具有足夠的結(jié)構(gòu)剛度，所以結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸較大，為了有效地控制構(gòu)件截面尺寸，提高建筑空間的使用率，結(jié)構(gòu)底部采用強(qiáng)度等級較高的C60混凝土，從下往上依次遞減至C30。在工程的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面。

1、控制結(jié)構(gòu)超限現(xiàn)象以及相關(guān)的解決措施

高層建筑結(jié)構(gòu)超限符合以下幾個(gè)條件：①房屋高度99.900米，未超過《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定的鋼筋混凝土部分框架核心筒結(jié)構(gòu)房屋最大使用高度A級最大高度100米的限值；②標(biāo)準(zhǔn)層在水平地震考慮質(zhì)量偶然偏心作用下，結(jié)構(gòu)樓層的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則平面以及結(jié)構(gòu)；③局部層樓存在凹凸不規(guī)則現(xiàn)象。

控制結(jié)構(gòu)超限的措施：對于結(jié)構(gòu)薄弱位置，在框架柱內(nèi)設(shè)置型鋼，提高其承載力以及抗震安全性；控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)比，使結(jié)構(gòu)樓層的扭轉(zhuǎn)位移比小于1.2[5]；對于個(gè)別墻柱按照中震彈性以及小震計(jì)算結(jié)果進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)，滿足中震彈性的抗震性能目標(biāo)；依次類推，標(biāo)準(zhǔn)層的個(gè)別墻柱則按照中震計(jì)算結(jié)果，滿足中震不屈服的抗震性能目標(biāo)；根據(jù)彈塑性實(shí)程分析結(jié)果，連梁以及框架梁出現(xiàn)彎曲塑性鉸，梁端塑性鉸在各個(gè)樓層分布較為均勻，反應(yīng)歷程中最大層間位移角小于1/120，滿足規(guī)范要求。

2、剪力墻連梁抗震設(shè)計(jì)的要求以及措施

高層建筑物的連梁在水平方向的作用下產(chǎn)生的破壞有兩種，分別是延性以及脆性破壞。當(dāng)連梁出現(xiàn)延性破壞時(shí)，就會使的梁端有垂直裂縫的產(chǎn)生，在地震力的沖擊下，就會產(chǎn)生交叉裂縫，同時(shí)產(chǎn)生塑性鉸，增加了建筑的變形，造成結(jié)構(gòu)的剛度下降。當(dāng)連梁出現(xiàn)脆性破壞時(shí)，就失去了承載力，在沿墻全部連梁產(chǎn)生脆性破壞時(shí)，各個(gè)墻肢就會失去了連梁所起到的約束作用，于是變成了獨(dú)立墻。

根據(jù)強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則對連梁與墻肢進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)與懸臂段(墻)相比較而言，延性會更好以及更科學(xué)，當(dāng)連梁比較強(qiáng)從而構(gòu)成整體墻時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意加強(qiáng)各懸臂墻接近塑性鉸區(qū)的設(shè)計(jì)。當(dāng)連梁存在很大的跨高比就容易產(chǎn)生剪切破壞，這時(shí)應(yīng)該根據(jù)多道設(shè)防的原則，設(shè)立一些獨(dú)立墻，從而有效的抵抗地震力的沖擊。

剪力墻連梁抗震設(shè)計(jì)措施：①調(diào)整連梁剛度折減系數(shù)：對內(nèi)力以及位移進(jìn)行計(jì)算時(shí)，對豎向與水平的荷載效應(yīng)下兩種情形進(jìn)行區(qū)別對待。在水平荷載效應(yīng)下，可以折減連梁的剛度系數(shù)，例如：當(dāng)出現(xiàn)作用力時(shí)，折減系數(shù)應(yīng)該大于或者等于0.50；在豎向荷載效應(yīng)下[6]，不需要折減連梁的剛度系數(shù)，通過利用支座彎矩調(diào)整的幅度來降低連梁支座的彎矩。②調(diào)整連梁跨高比：在設(shè)計(jì)連梁時(shí)，可能會遇到剛度折減之后連梁的正截面仍然承受剪承載力不足的現(xiàn)象，這時(shí)就需要增加洞口的寬度，減低高度。所調(diào)整的幅度應(yīng)該小于或者等于20%[7]，并且連梁必須符合強(qiáng)剪弱彎的規(guī)定。③其他措施：設(shè)置水平縫形成雙連梁、連梁內(nèi)設(shè)置交叉暗撐、采用型鋼混凝土連梁、調(diào)整連梁的內(nèi)力以及增加連梁延性等[8]。

三、結(jié)束語

高烈度地區(qū)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件，采取合理的措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)前文所闡述的高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)規(guī)則，與其他的建筑結(jié)構(gòu)相比，采用型鋼混凝土或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有著比較大的抗震效果。同時(shí)，在高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該綜合考慮其結(jié)構(gòu)超限以及剪力墻連梁抗震設(shè)計(jì)等方面，由于剪力墻的連梁受到很多因素的影響，連梁的內(nèi)力以及自身的剛度都與抗震能力相關(guān)，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行綜合的考慮，將相互影響的因素進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而制動(dòng)出科學(xué)合理的抗震設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：高層建筑；地下室結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

Abstract: In recent years, with the rapid development of city land resources and China's economy more nervous, utilization of underground space becomes more and more large. But the basement project involves building, structure, equipment, air defense and other professional; need to cooperate with each other in various professional in the basement design process. This paper mainly analyzed and discussed the optimization design of a high-rise building basement structure.

Key words: high-rise building; basement structure; optimization design

中圖分類號:[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

地下室處于室外地面以下，因?yàn)榈叵率覀?cè)墻有極大的剛度且地下室與上部結(jié)構(gòu)為整體，一般情況地下室可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。在建筑首層以下建造地下室，可以提高建筑用地效率。一些高層建筑基礎(chǔ)埋深很大，充分利用這一深度來建造地下室，其經(jīng)濟(jì)效果和使用效果俱佳。地下室的類型按功能分，有普通地下室和防空地下室。按結(jié)構(gòu)材料分，有磚墻結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)地下室。按構(gòu)造形式分，有全地下室和半地下室，地下室頂板的底面標(biāo)高高于室外地面標(biāo)高的稱半地下室，即室內(nèi)外高差的平均高度大于該房間平均凈高1/3，且小于等于1/2者。這類地下室一部分在地面以上，可利用側(cè)墻外的采光井解決采光和通風(fēng)問題。地下室頂板的底面標(biāo)高低于室外地面標(biāo)高的，稱為全地下室。地下室一般由頂板、底板、側(cè)墻、樓梯、門窗、采光井等組成，其中地下室的頂板采用現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土樓板，板的厚度按首層使用荷載計(jì)算，防空地下室則應(yīng)按相應(yīng)的防護(hù)等級的荷載計(jì)算。在地下水位高于地下室地面時(shí)，地下室的底板不僅承受作用在它上面的豎向荷載，還承受地下水的浮力，因此必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、抗?jié)B透能力和抗浮力的能力。地下室的外墻不僅承受上部的垂直荷載，還要承受土、地下水及土壤凍結(jié)產(chǎn)生的側(cè)壓力，因此地下室墻的厚度應(yīng)按計(jì)算確定。地下室的門窗與地上部分相同。當(dāng)?shù)叵率业拇芭_低于室外地面時(shí)，為了保證采光和通風(fēng)，應(yīng)設(shè)采光井。采光井由側(cè)墻、底板、遮雨設(shè)施或鐵箅子組成，一般每個(gè)窗戶設(shè)一個(gè)，當(dāng)窗戶的距離很近時(shí)，也可將采光井連在一起。地下室的外墻和底板都深埋在地下，受到土中水和地下水的浸滲，因此，防潮防水問題是地下室設(shè)計(jì)中所要解決的一個(gè)重要問題。一般可根據(jù)地下室的標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)形式、水文地質(zhì)條件等來確定防潮、防水方案。當(dāng)?shù)叵率业装甯哂诘叵滤粫r(shí)可做防潮處理。當(dāng)?shù)叵率业装逵锌赡芘菰诘叵滤袝r(shí)應(yīng)做防潮防水處理。

2 高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

2.1、防水問題。高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)其核心就是要最終澆筑成的結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，滿足抗?jié)B、抗侵蝕，結(jié)構(gòu)致密且無有害裂縫。混凝土是多孔材料，僅僅通過石子的連續(xù)級配、提高水泥用量和砂率、加入有機(jī)硅或減水劑等來減小混凝土的空隙和毛細(xì)孔隙，以提高混凝土的抗?jié)B性往往得不到令人滿意的效果，這是由于忽視了混凝土的致命弱點(diǎn)——收縮。盡管混凝土很致密，但干縮和冷縮（溫差收縮）很容易使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，從而破壞結(jié)構(gòu)的整體防水功能。隨著混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，混凝土防水技術(shù)又上了一個(gè)新臺階，尤其是補(bǔ)償收縮防水混凝土的出現(xiàn)，較好地克服了普通混凝土抗拉強(qiáng)度低，極限拉應(yīng)變小的缺陷。

2.2、抗震要求。如果地下室的抗震設(shè)計(jì)不當(dāng)，對整體抗震性能會產(chǎn)生較大影響，對于半地下室的埋深，應(yīng)大于地下室外地面以上的高度，才能不計(jì)其層數(shù)，總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結(jié)構(gòu)的墻柱要協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2.3、地下室抗浮問題。在實(shí)際的地下室抗浮設(shè)計(jì)過程中往往只考慮正常使用極限狀態(tài)，對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成施工過程中由于抗浮不夠出現(xiàn)局部破壞。另外，實(shí)際中在同一整體大面積地下室上建有多棟高層和低層建筑，而地下室面積大，形狀又不規(guī)則，加之局部上方?jīng)]有建筑，此類抗浮問題也相對比較難以處理，須作細(xì)致分析處理。

3高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1、地下室結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)。地下結(jié)構(gòu)混凝土滲漏問題始終是防水工程施工的技術(shù)難點(diǎn)，二次結(jié)構(gòu)又是防水工程技術(shù)難點(diǎn)的關(guān)鍵，提高地下結(jié)構(gòu)混凝土自防水能力是防水混凝土施工過程中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。混凝土應(yīng)分層分段澆筑，減少由于不必要間隙縫和漏振造成的混凝土不密實(shí)。首先，施工縫處澆注混凝土?xí)r，界面處要用與原混凝土相同水灰比的水泥砂漿進(jìn)行處理，界面處浮碴要清除干凈。其次，混凝土應(yīng)采用機(jī)械振搗，要振搗充分以保證混凝土的密實(shí)性，在邊梁、中梁處要從側(cè)面插入振搗，在鋼筋密集的地方使用直徑35mm的細(xì)棒振搗，在梁與板結(jié)合部位還應(yīng)進(jìn)行二次振搗，防止由于截面變化和混凝土收縮引起的開裂。在規(guī)范允許的條件下，盡量采用較大粒徑級配連續(xù)的骨料配制混凝土，實(shí)踐證明，采用較大粒徑的骨料配制同樣強(qiáng)度的混凝土，在水灰比相同的條件下，水泥用量可減少40kg-50kg，用水量也會相應(yīng)減少。混凝土升溫的熱源是水泥水化熱，設(shè)計(jì)中建議應(yīng)選用中低熱的水泥品種，可減少水泥水化熱，降低混凝土溫升。

3.2、地下室外墻設(shè)計(jì)。地下室外墻所承受的荷載分為水平和豎向荷載。豎向荷載包括上部及地下室結(jié)構(gòu)的樓蓋所承受的荷載和自重；水平荷載包括地面活載、側(cè)向土壓力和地下水作用。風(fēng)荷載或水平地震作用對地下室外墻平面內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)力較小。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，豎向荷載及風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計(jì)算彎曲的配筋。

3. 3、荷載取值。豎向荷載有上部及各層地下室頂板傳來的荷載和外墻自重；水平荷載有地坪活荷載、側(cè)向土壓力、地下水壓力、人防等效靜荷載。主要由垂直墻面的水平荷載產(chǎn)生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計(jì)算彎曲的配筋。除了計(jì)算外墻承載能力極限狀態(tài)還應(yīng)作正常使用極限狀態(tài)下裂縫驗(yàn)算。

3. 4、防裂設(shè)計(jì)。要防止地下室裂縫，采取的主要措施：補(bǔ)償收縮混凝土，即在混凝土中滲入U(xiǎn)EA、HEA等微膨脹劑。以混凝土的膨脹值減去混凝土的最終收縮值的差值大于或等于混凝土的極限拉伸即可控制裂縫。

參考文獻(xiàn)：

1.馮雪；高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J]；民營科技；2011年07期

篇6

關(guān)鍵詞：高層建筑；人防；地下室；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國城市建設(shè)的成果日益顯著，高層建筑的頻繁出現(xiàn)對于人們而言已經(jīng)不足為奇。然而，城市建設(shè)的快速推進(jìn)使得城市的空間越來越小，人們逐漸將城市建設(shè)的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向城市的地下空間。城市地下空間的研究開發(fā)不僅是城市發(fā)展的需要，更是保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全的需要，一旦遇到緊急狀況，城市地下空間如人防地下室將成為人們避災(zāi)躲難的主要場所，因此，建設(shè)好高層建筑的人防地下室具有非常重要的經(jīng)濟(jì)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

1 基本概念及主要特點(diǎn)

1.1 基本概念

所謂人防是指人民防空，而人民防空的主要任務(wù)就是根據(jù)實(shí)際的國防需要，組織人民群眾應(yīng)對相關(guān)危機(jī)，從而減少人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。在進(jìn)行人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們主要需要考慮到平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換的要求、應(yīng)對常規(guī)武器及核武器爆炸動(dòng)荷載的作用。人防地下室的建造旨在當(dāng)發(fā)生戰(zhàn)爭或者其他險(xiǎn)情時(shí)能夠減少人民生命財(cái)產(chǎn)的損失，為了不影響人民正常生活及國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人防地下室的建造還要考慮到戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)的不同荷載的轉(zhuǎn)換。因此，在進(jìn)行人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，主要需要考慮人防地下室主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、隔墻設(shè)計(jì)及孔口防護(hù)的設(shè)計(jì)等三個(gè)方面的內(nèi)容。其中，人防地下室的主體設(shè)計(jì)主要含有對頂板、底板及外墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而隔墻則需要對相鄰人防單元及普通的地下室的隔墻等結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而孔口防護(hù)的設(shè)計(jì)則是包含了消波系統(tǒng)及人防出入口的設(shè)計(jì)。

1.2 主要特點(diǎn)

很多人由于對人防地下室的不了解而將人防地下室與普通地下室混為一談，認(rèn)為二者沒有什么區(qū)別，實(shí)則不然。一般而言，普通的地下室大多是充當(dāng)儲物及應(yīng)對一般險(xiǎn)情的作用，而人防地下室則是更多的考慮到應(yīng)對戰(zhàn)時(shí)的情況，尤其是武器爆炸的動(dòng)荷載問題。這種動(dòng)荷載能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的數(shù)量，但是存在時(shí)間不長而且是不斷的減弱的，屬于偶然性荷載，這是武器爆炸所特有的荷載類型，而人防地下室的建造能夠很好的應(yīng)對這一類荷載。因此，相對于一般的地下室而言，人防地下室具有其自己的特點(diǎn)：首先，根據(jù)其應(yīng)用的主要環(huán)境，人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度要低于一般的地下室，其鋼筋混泥土延性構(gòu)建的失效率高達(dá)6.1%，遠(yuǎn)要高于一般地下室的0.069%；其次，相對于一般地下室的結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，人防地下室的鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠按照彈塑性工作狀態(tài)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣一來不僅能夠使得人防地下室能夠在爆炸后承受更高爆炸動(dòng)荷載保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，還能夠在相關(guān)材料上有較大的選擇空間，具有非常高的社會經(jīng)濟(jì)價(jià)值。此外，由于人防地下室關(guān)系到廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對于一般地下室而言具有更高的要求，建造的過程也更為嚴(yán)格，在相關(guān)建造材料的選擇上的要求都比一般地下室要高。另外，人防地下室主要是考慮應(yīng)對武器爆炸的動(dòng)荷載作用，因此要對其結(jié)構(gòu)動(dòng)力進(jìn)行分析，這一分析能夠用靜力計(jì)算方法進(jìn)行分析，并對其結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行分析判斷。最后，在進(jìn)行高層建筑人防地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該充分考慮到期戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)的荷載轉(zhuǎn)換問題，要根據(jù)人防地下室地面上的建筑高度制定相應(yīng)的荷載量，來應(yīng)對緊急狀況。

2 實(shí)例工程概況

通過相關(guān)資料的查閱及分析，筆者選取了一棟12層的高層建筑進(jìn)行相關(guān)分析。該建筑位于較為繁華的市區(qū)，人口居住較為密集，建筑只有一層地下室，而且地下室的面積大概為2300m2，其中有效的人防面積大約為1800m2，是為戰(zhàn)時(shí)準(zhǔn)備的一個(gè)人防地下室。該地下室平時(shí)主要的作用是作為車庫使用，而在特殊情況時(shí)則能夠作為二等人員庇護(hù)中心，最大的庇護(hù)人數(shù)大約為1000人，這一人防地下室屬于甲類核6級、常6級，在該工程中，忽略上層建筑對防空地下室頂板的影響，本工程主樓內(nèi)的頂板區(qū)隔最大短邊凈跨小于9m，覆土的厚度大約為0.3m，主樓外單層地下室的附圖厚度約為1.0m，最大短邊凈跨小于4.5m。其人防分區(qū)的示意圖如下所示：

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建立電算模型：采用PK-PM軟件設(shè)計(jì)本工程梁、板等部分構(gòu)件，建立電算模型是以建筑專業(yè)提供材料后為前提，主要分為兩個(gè)步驟：第一點(diǎn)，因?yàn)楸竟こ虒儆诟郊饺朔拦こ蹋孕枰c主樓的設(shè)計(jì)相適應(yīng)，在以足人防為前提之下，人防地下室的豎向承重構(gòu)件應(yīng)該與主樓一致。在主樓結(jié)構(gòu)電算模型的基礎(chǔ)上添加如口部、車道布置等的人防結(jié)構(gòu)構(gòu)件，然后再在荷載輸入菜單中布置各房間的人防等效荷載和恒活荷載。第二點(diǎn)，先確定電算參數(shù)，首先在PMCAD的“本層信息”中填入鋼筋強(qiáng)度和板厚、混凝土等相關(guān)信息，然后在“設(shè)計(jì)參數(shù)”中逐個(gè)填寫結(jié)構(gòu)體系、地下室層數(shù)、梁柱保護(hù)層厚度和地震信息等，最后應(yīng)用SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算后就可以得到相關(guān)的梁配筋結(jié)果。再來分析計(jì)算結(jié)果，若結(jié)果顯示梁超配筋。則可通過增加梁的寬度和高度來調(diào)整，也可以提高鋼筋混凝土的等級來修正，最后是外墻、臨空墻、人防底板等構(gòu)件的設(shè)計(jì)，外墻除了要承受水平壓力外，還有武器爆炸所產(chǎn)生的動(dòng)荷載，所以需要根據(jù)最不利的荷載工況來決定是否施加人防荷載并設(shè)計(jì)，如果不考慮人防荷載，則按照彈性板設(shè)計(jì)，并驗(yàn)算撓度和裂縫，如果考慮人防荷載，則按照塑性板設(shè)計(jì)，不驗(yàn)算撓度和裂縫。

3.2 人防口部設(shè)計(jì)

人防口部設(shè)計(jì)包括防護(hù)密閉門與消波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、出入口通道內(nèi)臨空墻與門框墻的設(shè)計(jì)、孔口構(gòu)件設(shè)計(jì)。開敞式通道只考慮靜土側(cè)壓力，防倒塌棚架的設(shè)計(jì)分豎向和橫向兩項(xiàng)，豎向力和橫向力存在時(shí)間間隔，所以不用考慮兩者同時(shí)作用的情況。消波系統(tǒng)主要由擴(kuò)散室和防爆波活門組成，其各部分尺寸由《規(guī)范》確定，擴(kuò)散室前墻為臨空墻活門傳來的荷載和墻面的荷載一般按照臨空墻等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)取值，其他可按土中壓縮波壓力決定；臨空墻可按照一般墻體進(jìn)行計(jì)算，門框墻按懸臂梁計(jì)算。由于人防工程在戰(zhàn)時(shí)承受較為復(fù)雜的爆炸荷載，再來人防工程的特殊性，所以容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)誤差。

4 總 結(jié)

隨著城市的高速發(fā)展，城市建筑的高度越來越高，單位面積居住的人數(shù)也越來越多，因此對于危機(jī)的應(yīng)對要求也越來越高。人防地下室作為戰(zhàn)時(shí)人民生命財(cái)產(chǎn)的重要庇護(hù)所，對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究具有非常重要的意義。只有樹立一種危機(jī)意識，才能夠在危機(jī)發(fā)生之時(shí)將損失將為最低。

參考文獻(xiàn)

[1]沈元紅.高層建筑深基坑降水方案的選擇與應(yīng)用[A].2010年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會暨“工程地質(zhì)與海西建設(shè)”學(xué)術(shù)大會論文集[C].2010年.

[2]張雷，安鵬.高層建筑大體積混凝土施工工藝[A].土木建筑學(xué)術(shù)文庫（第15卷）[C].2011年.

篇7

關(guān)鍵詞：深基坑；逆作法；施工流程

中圖分類號：TV551.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

高層建筑通常位于建筑物稠密地帶或者地皮較貴的市區(qū)，一些地下配套設(shè)施(如地下室、停車場、中央空調(diào)機(jī)房等)往往是必須的。有了這些設(shè)施也就有了多層地下結(jié)構(gòu)，隨著人們對地下設(shè)施的要求越來越多，就勢必造成基坑的加深。高層建筑深基坑也就為工程技術(shù)人員提出了許多新的課題。筆者依據(jù)深基坑工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)新的支護(hù)方法，以保證深基坑施工的安全，降低深基坑工程費(fèi)用，縮短工程施工周期。

1 我國深基坑工程的特點(diǎn)及其存在的問題

1.1深基坑工程的特點(diǎn)分析

當(dāng)前，深基坑工程的特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面：(1)深基坑工程具有很強(qiáng)的區(qū)域性，深基坑開挖要因地制宜；(2)深基坑工程具有很強(qiáng)的個(gè)性；(3)深基坑工程具有很強(qiáng)的綜合性，深基坑工程涉及土力學(xué)中強(qiáng)度、變形和滲流等基本課題需要綜合處理；(4)深基坑工程具有較強(qiáng)的時(shí)空效應(yīng)，深基坑的深度和平面形狀，對深基坑的穩(wěn)定性和變形有較大影響；(5)深基坑工程具有較強(qiáng)的環(huán)境效應(yīng)，深基坑工程的開挖，必將對相鄰建筑物、構(gòu)筑物及市政地下管網(wǎng)產(chǎn)生影響，所以應(yīng)注意其環(huán)境效應(yīng)；(6)深基坑工程具有較大工程量及較緊工期；(7)深基坑工程具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，(8)深基坑工程具有較高的事故率，安全度的隨機(jī)性較大，事故的發(fā)生往往具有突發(fā)性。

1.2深基坑工程存在的問題分析

目前深基坑工程的設(shè)計(jì)和施工也存在不少問題，主要問題概述如下：

(1)深基坑技術(shù)有待發(fā)展和提高：深基坑工程以深、大、復(fù)雜為特點(diǎn)，地下水位相對較高，深基坑工程施工工藝的改進(jìn)等問題，有待進(jìn)一步的研究。

(2)深基坑工程設(shè)計(jì)質(zhì)量較低：一些部門認(rèn)為深基坑工程是施工部門的事，無需設(shè)計(jì)資質(zhì)，設(shè)計(jì)院及巖土工程部門介入較少，設(shè)計(jì)大多由施工單位自己去完成，但由于大多施工單位的設(shè)計(jì)人員技術(shù)水平限制，設(shè)計(jì)參數(shù)取值、力學(xué)計(jì)算之法無章可循，使一些工程隱患不可避免的存在，導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重工程事故。

(3)質(zhì)量檢驗(yàn)不完善：深基坑工程的質(zhì)量檢驗(yàn)、驗(yàn)收的方法無章可循，給深基坑工程的質(zhì)量監(jiān)督和質(zhì)量評價(jià)帶來困難，且目前還沒有針對深基坑工程的特點(diǎn)建立其竣工驗(yàn)收的質(zhì)量管理體系。

(4)不注重工程勘察：深基坑工程的工程勘察工作十分重要，但許多勘察單位常常忽略對基坑周邊環(huán)境地質(zhì)的勘察，專門針對深基坑工程的地質(zhì)及水文地質(zhì)的勘察力度不夠，以至于給設(shè)計(jì)和施工帶來隱患。

2 逆作法施工方式概述

2.1逆作法的基本概念

逆作法被應(yīng)用于建筑工程施工中已近幾十年之久。逆作法就是帶有多層地下室或深基坑的建(構(gòu))筑物的施工過程中，采用支撐柱及地下連續(xù)墻的支持作用，首先澆灌頂板結(jié)構(gòu)，其次澆灌地下空間的樓板、梁、剪力墻，最終澆灌底板而同時(shí)仍進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工的一種與正常施工順序截然相反的施工技術(shù)。如今，逆作法是施工高層建筑多層地下室和其他多層地下結(jié)構(gòu)的有效方法。

2.2逆作法的分類

按挖方時(shí)是否同時(shí)澆灌地下室各樓層板，逆作法施工可分為四種：全逆作法、半逆作法、部分逆作法、分層逆作法。而全逆作法施工方式按施工導(dǎo)柱及導(dǎo)柱基礎(chǔ)的形式，又可大致分成五類：①利用深基礎(chǔ)的逆作法②利用大直徑墩的逆作法③利用灌注樁的逆作法④承托主體結(jié)構(gòu)的逆作法⑤懸吊施工法。

2.3逆作法施工的特點(diǎn)

相對傳統(tǒng)施工方法，逆作法施工具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：1)消耗社會資源少；2)簡化施工程序，減少了支模工料；3)可以縮短工程的總工期，降低工程的總成本，受周圍環(huán)境及季節(jié)影響小；4)可節(jié)省地下室外墻建筑防水層費(fèi)用；5)周邊的地下連續(xù)墻既可作擋土截水結(jié)構(gòu)，又可作為地下工程的外墻，降低成本；6)可最大限度利用城市規(guī)劃紅線內(nèi)的地下空間，增加地下室建筑面積；7)支護(hù)體系就是永久性地下室，剛度大，挖土過程變形小，環(huán)境安全更有保障；8)逆作法施工只開挖有效范圍內(nèi)的土方，與傳統(tǒng)大開挖相比減少了土方工程量和運(yùn)輸量；9)逆作法克服了傳統(tǒng)開挖施工的缺點(diǎn)，避免了大基坑長時(shí)間暴露而導(dǎo)致邊坡風(fēng)化的弊病。

4深基礎(chǔ)逆作法的施工流程及其技術(shù)分析

4.1深基礎(chǔ)逆作法的施工流程

逆作法施工流程的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮工程的具體條件和要求、主體結(jié)構(gòu)形式、施工的可操作性等多方面的因素，其工藝流程根據(jù)工程的實(shí)際情況，可按照先地下，后地上。地下部分采用逆作法施工，頂板以上部分按常規(guī)從下而上順序施工，在地下部分主體結(jié)構(gòu)施工完成之后，上下部可以同時(shí)進(jìn)行施工。以帶三層地下室的高層建筑為例，施工流程如下圖所示：

4.2建筑深基礎(chǔ)逆作法的關(guān)鍵施工技術(shù)分析

4.2.1工程樁、地下圍護(hù)樁施工

1)嚴(yán)格按照施工圖紙及建設(shè)單位移交的控制點(diǎn)，準(zhǔn)確地放線及復(fù)核，經(jīng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位驗(yàn)收后，方可開挖樁身土方。

2)澆注護(hù)壁時(shí)，先抽干孔內(nèi)積水，用敲擊模板或用鋼釬搗實(shí)混凝土，發(fā)現(xiàn)護(hù)壁有蜂窩，漏水現(xiàn)象，及時(shí)堵塞或?qū)Я鳎乐沟叵滤ㄟ^護(hù)壁流入孔內(nèi)，確保混凝土質(zhì)量和施工安全。

3)灌注樁身混凝土?xí)r，混凝土料必須通過串筒輸送，并在離灌注面高度2m以內(nèi)方可下料，混凝土表面積水深度不得超過50mm，否則應(yīng)設(shè)法將積水排除后才能繼續(xù)混凝土施工，施工過程邊灌注邊用振動(dòng)棒振搗密實(shí)，確保混凝土的密實(shí)度。

4)矩形孔樁，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高處的混凝土強(qiáng)度必須確保滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求(小低于C35混凝土)，樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高處不得有浮渣，在地下室頂板施工時(shí)，首先鑿除樁頂浮渣至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并檢查樁頂混凝土的密實(shí)性，如發(fā)現(xiàn)有浮渣、蜂窩、麻面現(xiàn)象，或混凝土達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，必須先將這部分混凝土鑿除后方可施工地下室頂板及樁頂冠梁。

4.2.2錨桿與噴錨支護(hù)施工

1)鉆孔要保證位置正確，要隨時(shí)注意校正好錨孔位置及角度，防止參差不齊和相互交錯(cuò)。

2)鋼筋使用前要檢驗(yàn)各項(xiàng)性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)，同時(shí)檢查有無油污、銹蝕等情況，如有不合格的應(yīng)進(jìn)行更換或進(jìn)行技術(shù)處理。

3)拔出鉆桿、錨桿就位之后，雖然伸縮段的外套留在孔內(nèi)暫時(shí)不會輕易坍孔，但間隔時(shí)間亦不能過長，以防錨固段坍孔或流砂涌入管內(nèi)造成堵塞，影響錨桿的注漿質(zhì)量。

4)注漿前用水引路、潤濕，并檢查輸漿管道，注漿后及時(shí)用水清洗攪漿、壓漿設(shè)備，注漿后自然養(yǎng)護(hù)不少于7d，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的70%以上時(shí)，始可進(jìn)行張拉工藝施工，在灌漿體硬化之前，不能承受外力或由外力引起的錨桿移動(dòng)。

4.2.3施工監(jiān)測

深基坑在施工期間至地下室完成階段，均應(yīng)由基坑監(jiān)測資質(zhì)單位進(jìn)行支護(hù)施工監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)資料改進(jìn)施工，保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。監(jiān)測內(nèi)容主要重視以下幾點(diǎn):

1)根據(jù)工程需要合理布置沉降、位移觀測點(diǎn)和測斜孔。

2)測斜孔用鉆機(jī)成孔，與基坑邊線的水平距離保持約1.5m。

3)測斜管埋置及安裝要求是：鉆孔――清孔――安裝測斜管――灌注水泥凈漿，測斜管的導(dǎo)槽應(yīng)力求垂直于支護(hù)結(jié)構(gòu)面。

4)觀測周期：沉降和位移觀測在基坑開挖期間應(yīng)每天不少于1次，地下室施工期間每周不少于2次，測斜在基坑開挖期間每周不少于1次，地下室施工期間每2周不少于1次。

根據(jù)工程基坑逐次的監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制基坑支護(hù)頂部水平位移變化量曲線圖和沉降量觀測曲線圖，從圖中得出基坑支護(hù)的水平位移、沉降量的發(fā)生情況，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及監(jiān)測結(jié)果研究分析，并對施工質(zhì)量作出相應(yīng)的評價(jià)。

5 結(jié)束語

目前逆作法施工已經(jīng)日趨成熟，“逆作法”在工程實(shí)踐中也取得了良好的效果。但因?yàn)槟孀鞣ㄊ┕すに囈蟾撸Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)際施工過程中很難做到理想化，工作人員要根據(jù)具體情況采取靈活的措施來綜合處理。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0.引言

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越成為高層建筑設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)與重點(diǎn)，給工程設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)極其重要，扎實(shí)、適用的基礎(chǔ)，是確保高層建筑質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r，考慮好可能存在的一系列影響因素，把基礎(chǔ)設(shè)計(jì)做好。本文就高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則以及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的幾個(gè)問題進(jìn)行探討。

1.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1水平荷載成為決定因素

首先，數(shù)據(jù)顯示樓房自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值僅與樓房高度的一次方成正比，而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎向構(gòu)件中引起的軸力與樓房高度的兩次方成正比。因此，水平荷載對高層建筑穩(wěn)定性的影響作用是很大的。

1.2軸向變形不可忽視

高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大；此外還會對預(yù)測構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對下料長度進(jìn)行調(diào)整；另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結(jié)果。

1.3側(cè)移成為控制指標(biāo)

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（=qH4/8EI）。另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：

（1）因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。（2）使居住人員感到不適或驚慌。（3）使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。（4）使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。A，結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。相對于較低樓房而言，高層建筑結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏肀ＷC結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。B，抗震設(shè)計(jì)要求更高。有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是：注重概念設(shè)計(jì)，重視結(jié)構(gòu)選型與平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)好且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，加強(qiáng)構(gòu)造措施。鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有必要的承載力、剛度和延性。結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列基本要求：

（l）應(yīng)具有必要的承載力、剛度和變形能力。（2）應(yīng)避免因局部破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞。（3）對可能的薄弱部位要采取加強(qiáng)措施。（4）結(jié)構(gòu)選型與布置合理，避免局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位。

3.高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本要求

基礎(chǔ)是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，房屋所受的各種荷載都要經(jīng)過基礎(chǔ)傳至地基。由于高層建筑層數(shù)多、上部結(jié)構(gòu)荷載很大，導(dǎo)致使其基礎(chǔ)具有埋置深度大，材料用量多，施工周期長，工程造價(jià)高等特點(diǎn)。為此，高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下幾方面的要求：

（1）高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮建筑場地的地質(zhì)狀況、上部結(jié)構(gòu)的類型、施工條件、使用要求，確保建筑物不致發(fā)生過量沉降戒傾斜，滿足建筑物正常使用要求。還應(yīng)注意與相鄰建筑的相互影響，了解鄰近地下構(gòu)筑物及各項(xiàng)地下設(shè)施的位置和標(biāo)高，確保施工安全。（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)狀況進(jìn)行，宜考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的影響。需要降低地下水位的，應(yīng)在施工時(shí)采取有效措施，避免因基坑降水而影響鄰近建筑物、構(gòu)筑物、地下設(shè)施等正常使用和安全。同時(shí)還應(yīng)注意降水的時(shí)間要求，以免停止降水后，水位過早上升，使建筑物發(fā)生上浮等問題。（3）高層建筑應(yīng)采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。宜采用筏形基礎(chǔ)，必要時(shí)可采用箱形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好、荷載較小，且能滿足地基承載力和變形要求時(shí)，也可采用交叉梁基礎(chǔ)或其他基礎(chǔ)形式；當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用樁基或復(fù)合地基。（4）高寬比大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面與地基之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。計(jì)算時(shí)，質(zhì)量偏心較大的裙樓與主樓可分開考慮。（5）在地震區(qū)，高層建筑宜避開對抗震不利的地段；當(dāng)條件不允許避開不利地段時(shí)，應(yīng)采取可靠措施，使建筑物在地震地不致由于地基失穩(wěn)而破壞，或者產(chǎn)生過量下沉或傾斜。

4.基礎(chǔ)的埋深問題

高層建筑的基礎(chǔ)應(yīng)該要有一定的埋深，埋置深度可以從室外地坪一直算到基礎(chǔ)底面，對于獨(dú)立的高層建筑而言，基礎(chǔ)埋深比較容易確定，但當(dāng)今多數(shù)高層建筑與地下車庫都是相互連接的，當(dāng)?shù)叵萝噹旎A(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)或設(shè)有防水底板的獨(dú)立基礎(chǔ)（防水底板不宜太薄）時(shí)，高層建筑的基礎(chǔ)埋深可從室外地坪算起，此時(shí)高層建筑地下室頂板及地下車庫頂板應(yīng)按嵌固層要求設(shè)計(jì)，地下車庫應(yīng)有足夠的側(cè)向剛度作為高層建筑的側(cè)限。假如不滿足以上條件的時(shí)候，高層建筑的基礎(chǔ)埋深應(yīng)該要從地下車庫地面算起。高層建筑通常設(shè)地下室來滿足埋深要求，主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

4.1提高地基承載力

當(dāng)高層建筑采用天然地基時(shí)，地基承載力可進(jìn)行修正。隨著基礎(chǔ)埋深的增加，修正后的地基承載力隨之增大，從而可滿足高層建筑對地基承載力的要求。

4.2有利于高層建筑上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定

高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋鹼墻，地下室頂板厚不宜小于160mm，地下室具有較大的層間剛度，同時(shí)地下室外墻周邊土也提供了很大的側(cè)向剛度和約束。

此外在確定埋置深度時(shí)，應(yīng)考慮建筑物的高度、體型、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素。埋置深度可從室外地坪算至基礎(chǔ)底面，并宜符合下列要求：（1）天然地基或復(fù)合地基，可取房屋高度的1/15；（2）樁基礎(chǔ)，可取房屋高度的1/18（樁長不計(jì)在內(nèi)）。當(dāng)建筑物采用巖石地基或采取有效措施時(shí)，在滿足地基承載力、穩(wěn)定性要求及本規(guī)程第12.1.6條規(guī)定的前提下，基礎(chǔ)埋深可不受本條第1、2兩款的限制。當(dāng)?shù)鼗赡墚a(chǎn)生滑移時(shí)，應(yīng)采取有效的抗滑移措施。

5.結(jié)語

近些年來，我國的高層建筑發(fā)展十分迅速，建筑造型新穎獨(dú)特，建筑物的高度與規(guī)模不斷增加。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地基是大樓的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，作出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。并能根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q實(shí)際問題。才能不斷地完善和發(fā)展高層建筑。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：高層建筑；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型；分析方法；適用條件

1高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型的重要性

1.1高層基礎(chǔ)如果設(shè)計(jì)方法不對或者選型不當(dāng)，將嚴(yán)重影響建筑物的安全性。不恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)計(jì)，可能因承載力不足引起建筑物的不均勻沉降，導(dǎo)致建筑物開裂或傾斜，引起難以修復(fù)的工程質(zhì)量問題。

1.2選擇合理的基礎(chǔ)形式是降低工程造價(jià)的一個(gè)有效措施。基礎(chǔ)工程在建筑工程造價(jià)中占有很大的比重，通常情況下可以達(dá)到25%左右，在結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者地質(zhì)情況復(fù)雜時(shí)，所占比重還會有所增加。因此，選擇合理的基礎(chǔ)形式能夠有效降低工程造價(jià)。

1.3合理選擇基礎(chǔ)形式對縮短施工工期具有重要意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，基礎(chǔ)工程的施工工期可以占到土建工程工期的30%左右，因此正確選擇合理的基礎(chǔ)形式對節(jié)省施工工期有很大的意義。

2高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析方法

經(jīng)過工程技術(shù)人員多年的實(shí)踐與研究，高層建筑地基、基礎(chǔ)共同作用的事實(shí)已被人們所認(rèn)同。目前,最理想的分析方法是上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同作用的分析方法。在這種方法中，地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)之間，同時(shí)滿足接觸點(diǎn)的靜力平衡和接觸點(diǎn)的變形協(xié)調(diào)兩個(gè)條件，即將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者看成是一個(gè)彼此協(xié)調(diào)的整體進(jìn)行分析。

3高層建筑基礎(chǔ)選型

3.1基礎(chǔ)選型的依據(jù)。在一般情況下，高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選型時(shí)應(yīng)考慮以下因素的影響：

①地質(zhì)條件的影響。地質(zhì)條件是影響高層基礎(chǔ)選型的一個(gè)非常重要因素，雖然建設(shè)場地的地質(zhì)條件在多數(shù)情況下是隱蔽的、復(fù)雜的和可變的，但目前的工程勘察和技術(shù)手段，一般能做到相對的準(zhǔn)確。作為設(shè)計(jì)人員，對提供的地質(zhì)資料要能夠進(jìn)行準(zhǔn)確分析和正確判斷，進(jìn)而能夠合理地進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，并在施工過程中根據(jù)具體的地質(zhì)條件變化修改設(shè)計(jì)。②上部建筑結(jié)構(gòu)形式的影響。不同的上部結(jié)構(gòu)，對地基不均勻沉降的敏感程度也不相同，對地基不均勻沉降越敏感的上部結(jié)構(gòu)，則應(yīng)選擇剛度較大的基礎(chǔ)形式。因此要根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式(框架、框架剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)等)選配合理的基礎(chǔ)型式。③要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，荷載大小，建筑物層數(shù)，高度、跨度大小等因素來選擇最佳的基礎(chǔ)形式。④高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足建筑物使用上的具體要求。

例如要滿足人防、地下車庫、地下商場等各種建筑類型的具體要求。⑤高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還要滿足構(gòu)造的要求。例如箱型基礎(chǔ)，要滿足埋深、高度，基底平面形心與結(jié)構(gòu)豎向靜荷載重心相重合，偏心距、沉降控制等要求。⑥抗震性能對基礎(chǔ)選型的影響。高層建筑對地震作用更加敏感，在地震作用下，基礎(chǔ)可能出現(xiàn)過大變形、不均勻沉降和傾覆，所以在基礎(chǔ)選型時(shí)，一定要充分考慮到地震作用的影響。⑦周圍已有建筑物對基礎(chǔ)選型的影響。周圍已有建筑物對基礎(chǔ)選型影響也很大，如與已建建筑物間距過小時(shí)，若采用筏型或箱型基礎(chǔ)，在深基坑開挖時(shí)，是否會對已有建筑物的基礎(chǔ)或主體造成局部下沉、開裂等；如基礎(chǔ)采用預(yù)制樁，打樁時(shí)的震動(dòng)能否造成已有建筑物開裂或女兒墻、雨篷等構(gòu)件的傾覆、倒塌、墜落等。⑧施工條件對基礎(chǔ)選型的影響。施工隊(duì)伍素質(zhì)能否保證施工質(zhì)量；材料、設(shè)備、機(jī)具等能否就近購買或租賃；施工期間的氣候條件等都是影響基礎(chǔ)選型的因素。⑨工程造價(jià)對基礎(chǔ)選型的影響。應(yīng)在滿足功能的前提下，選用造價(jià)最經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案。

3.2幾種常見基礎(chǔ)類型的適用條件分析。

3.2.1筏型基礎(chǔ)。是高層建筑常用的基礎(chǔ)形式之一。它的適用條件為：①對于軟土地基，當(dāng)使用條形基礎(chǔ)不能滿足上部結(jié)構(gòu)的容許變形和地基容許承載力時(shí)；②當(dāng)高層建筑的柱距較小，而柱子的荷載較大，必須將基礎(chǔ)連成一整體，才能滿足地基容許承載力時(shí)；③風(fēng)荷載或地震荷載起主要作用的高層建筑，欲使基礎(chǔ)有足夠的剛度和穩(wěn)定性時(shí)。

3.2.2箱形基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)是高層建筑中廣泛使用的一種基礎(chǔ)，具有很大的剛度和整體性。對地基的不均勻沉降起到調(diào)節(jié)或減小的作用。因此適用于上部荷載大而地基土又比較軟弱的情況。

3.2.3樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)也是高層建筑中常用的一種基礎(chǔ)形式。它的適用條件為：①淺表土層軟弱，在較深處有能承受較大荷載土層作為樁基礎(chǔ)的持力層時(shí)；②在較大深度范圍內(nèi)，土層均較軟弱，且承載力較低時(shí)；③高層建筑結(jié)構(gòu)傳遞給基礎(chǔ)的垂直和水平荷載很大時(shí)；④高層建筑對于不均勻沉降非常敏感和控制嚴(yán)格時(shí)；⑤地震區(qū)采用樁基礎(chǔ)可提高建筑物的抗震能力時(shí)。

3.2.4柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。它的適用條件為：當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基土質(zhì)較好、荷載較小、柱網(wǎng)分布較均勻時(shí)，可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。在抗震設(shè)防區(qū)，其縱橫方向應(yīng)設(shè)連系梁，連系梁可按柱垂直荷載的10%引起的拉力和壓力分別驗(yàn)算。

3.2.5十字交叉鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。它的適用條件為：①當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)、無地下室、地基條件較好時(shí)；②當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)、有地下室、無特殊防水要求、柱網(wǎng)、荷載及開間分布比較均勻、地基較好時(shí)；③當(dāng)上部結(jié)構(gòu)為框架或剪力墻結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較差、荷載較大時(shí)，為了增加基礎(chǔ)的整體性和減少不均勻沉降。

3.2.6其它基礎(chǔ)形式，如板式、樁箱基礎(chǔ)、樁筏基礎(chǔ)等，可根據(jù)各種影響因素的具體情況，合理地進(jìn)行比選，由設(shè)計(jì)者自行選擇。

篇10

關(guān)鍵詞：高層建筑；地基；框架結(jié)構(gòu)；施工措施

1基礎(chǔ)不均勻沉降對高層建筑的危害

高層建筑在設(shè)計(jì)的過程中，其主樓和裙樓之間的所受壓力都會經(jīng)過一個(gè)嚴(yán)密的計(jì)算，因?yàn)樵谥鳂呛腿箻侵g有一個(gè)很大的高度差，這就要確保建筑物的上部的結(jié)構(gòu)、載荷能力、剛度都要達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，以此來保證其受力均勻。如果其結(jié)構(gòu)剛度和載荷的分布不均勻，會造成內(nèi)部受力與反作用力出現(xiàn)很大的差值，這就是高層建筑沉降產(chǎn)生的原因。而減少這種沉降差異就是當(dāng)前高層建筑工程在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工等環(huán)節(jié)所要解決的重點(diǎn)問題。一般情況下，土層或者巖層等天然地基具有一定的壓縮性，這種地基受到自身重力和外界附加應(yīng)力的共同作用，會不斷地被壓密，并產(chǎn)生一定的沉降。建筑物基礎(chǔ)所產(chǎn)生的均勻沉降不會對建筑本身造成太大的影響，并且在工程中往往可以采取預(yù)留沉降標(biāo)高的方法來解決這一問題。但是，如果所施工的建筑物的載荷分布相差較大，各部分基礎(chǔ)的類型、尺寸差異也比較大，一旦所采取的基礎(chǔ)比較軟弱、土層硬度分布不均勻、土層厚度變化較大，就很容易使基礎(chǔ)產(chǎn)生過量的不均勻沉降，從而造成地基沉陷。因此在建筑工程施工中，高層建筑的基礎(chǔ)不均勻輕則會使建筑物產(chǎn)生墻體開裂，重則會導(dǎo)致建筑物的傾斜、下沉，嚴(yán)重時(shí)還會使建筑物傾塌。以上種種都是不可忽視的危害，這對建筑施工、人員入住都帶來了安全隱患，而基礎(chǔ)不均勻更是影響樓房使用壽命，對建筑物的經(jīng)濟(jì)效益具有一定的影響。

2防止高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降的措施

2.1高層建筑施工的整個(gè)過程中，首先應(yīng)該對建筑物進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)工作，然后經(jīng)過實(shí)地勘測，對高層建筑物在建成之后可能會遇到的自然影響計(jì)算在內(nèi)，因高層建筑的主樓與裙樓存在很大的高度差，這就要考慮到水平側(cè)向力對建筑的影響。2.2確保地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性。這樣才會讓設(shè)計(jì)人員可以對施工基地進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，設(shè)計(jì)出合適的建筑類型。2.3妥善的設(shè)計(jì)建筑外觀。追求建筑外在美觀的前提是建筑物整體可承重量、建筑物的剛度等達(dá)到均勻受力的水平，過于夸張且拉伸的建筑外形也會對建筑受力有一定影響。2.4地基的合理設(shè)計(jì)。地基是一個(gè)建筑物的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)人員在對建筑的設(shè)計(jì)上要根據(jù)上部建筑對地基所產(chǎn)生的荷載還有地質(zhì)土質(zhì)的不同進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保地基不會因?yàn)樗芡庠趹?yīng)力過大而出現(xiàn)變形的情況。

3改善高層建筑框架結(jié)構(gòu)的措施

3.1先勘察再設(shè)計(jì)。如上文所述，先勘察地質(zhì)地貌、地下水位和水文地質(zhì)，然后再根據(jù)本身的技術(shù)和施工等外在條件進(jìn)行分析規(guī)劃，設(shè)計(jì)合理的建筑結(jié)構(gòu)。3.2減輕建筑物墻體結(jié)構(gòu)的自重。地基所能承載的壓力值與地上載荷值是成正比的，減輕地上建筑物的重量就可以減輕上部給地基帶來的附加應(yīng)力。所以在選用材料的時(shí)候可以選擇一些輕質(zhì)的墻體材料，在不影響建筑物墻體剛度的前提下選用材質(zhì)更輕的材料，彌補(bǔ)傳統(tǒng)墻體材質(zhì)密度過大且重量更高的缺陷，以此來防止地基的下沉。3.3在墻頂上設(shè)置鋼筋混凝土圈梁，并且增加整體建筑物的剛度。上文中提到因不均勻沉降將會導(dǎo)致墻體裂縫、樓體傾斜等危害，加強(qiáng)整個(gè)建筑物的剛度可以防止因傾斜產(chǎn)生的彎曲。3.4對建筑物的荷載分布進(jìn)行調(diào)整。對不同的區(qū)域設(shè)計(jì)不同的基地寬度，再配合縱橫墻混合承重形式可以對防止不均勻沉降的發(fā)生。

4改善高層建筑設(shè)計(jì)施工的措施

許多因素都會使高層建筑出現(xiàn)不均勻沉降的發(fā)生，在建筑的整體工程里，前期的設(shè)計(jì)、勘查與之后的選料、施工都會對整體建筑起到一定的影響。4.1材料選用與檢驗(yàn)。施工材料的選擇最好采用高質(zhì)量的輕質(zhì)材料，建筑材料在進(jìn)場應(yīng)用之前必須檢驗(yàn)確定達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)，防止劣質(zhì)材料對施工進(jìn)程與建筑完成質(zhì)量的影響。4.2對高層建筑及其基礎(chǔ)部分設(shè)置沉降縫。工程實(shí)踐中，可以利用沉降縫將高層建筑及其基礎(chǔ)分割為兩個(gè)以上的獨(dú)立沉降單元，從而有效減小或避免地基不均勻沉降的危害。在對高層建筑進(jìn)行分割時(shí)，要注意每個(gè)獨(dú)立的沉降單元的外形構(gòu)造要簡單，結(jié)構(gòu)類型單一，長高比值較小，同時(shí)要特別注意每個(gè)沉降單元所處位置的地基應(yīng)均勻。根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，我們可以在一些特定的位置設(shè)置沉降縫，比如建筑高度或荷載變化較大的位置、建筑結(jié)構(gòu)類型或基礎(chǔ)類型發(fā)生變化的位置、具有復(fù)雜平面形狀的建筑物的轉(zhuǎn)折部位、地基土壓縮性發(fā)生顯著變化的位置、分期建設(shè)部分的交界處等，還可以在設(shè)計(jì)中要求設(shè)置伸縮縫的位置同時(shí)設(shè)置沉降縫。4.3合理選擇高層建筑與相鄰建筑物基礎(chǔ)間的凈距。高層建筑基礎(chǔ)所承受的附加應(yīng)力不斷向外擴(kuò)散，因此相鄰建筑之間的不均勻沉降會彼此相互影響，這種影響隨著間距的減小而增大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，一般情況下，同期建造的相鄰建筑物中較輕較低的建筑物受較重較高建筑物的影響，早期建造的建筑物受鄰近新建重型或高層建筑物的影響。如果處于軟土地基上的兩個(gè)高層建筑距離過小，則二者相互影響將會產(chǎn)生較大的附加不均勻沉降，很容易造成建筑物的開裂或者互傾等危害。為了避免這種相鄰建筑之間的影響，需要根據(jù)地基的壓縮性、建筑物的規(guī)模、重量、剛度等因素，合理選擇高層建筑基礎(chǔ)之間的凈距。

5施工程序設(shè)計(jì)

施工過程中要合理安排施工程序，選用科學(xué)有效的施工方法，在一定程度上減少或調(diào)整一部分均勻沉降。在進(jìn)行高層建筑群施工時(shí)，要合理安排相鄰建筑物的施工程序，以先重后輕、先高后低等順序施工，必要時(shí)應(yīng)該適當(dāng)加大二者的施工間隔。基坑開挖時(shí)，可在坑底保留200mm厚度的原土層，待施工墊層時(shí)再臨時(shí)鏟除，或用砂子、碎石等回填處理，以達(dá)到保持地基土的原有結(jié)構(gòu)狀態(tài)的目的。建筑行業(yè)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新逐漸彌補(bǔ)了高層建筑的主樓與裙樓之間的高度差所引起的基礎(chǔ)不均勻沉降，這些措施彌補(bǔ)了在施工建設(shè)中所存在的隱患，保障高層建筑的質(zhì)量與使用壽命，提高了建筑物使用的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]王錚.淺談防止高層建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降的措施[J].科技與企業(yè),2013(8).