高層住宅建筑基礎結構設計研究

文/鄭濤 華東建筑設計研究院有限公司 安徽合肥 230088

現(xiàn)階段，我國建筑行業(yè)的發(fā)展水平有了跨越式的提升。建筑設施的種類以及數(shù)量急劇增多，這使得我國土地資源的使用情況極為嚴峻，在這一時代發(fā)展背景下，高層住宅建筑的施工成為了社會民生發(fā)展的首要問題，高層住宅建筑所受到的關注度也比較高，這是因為高層住宅建筑設施的樓層比較高，且其高度也比較大，整體的地面施工面積相對來說比較小。但是該類建筑工程的總體施工難度比較大，其會隨著樓層的升高而升高。所以在實際的施工中必須要注重建筑沉降等問題，嚴苛的把控其基礎結構的設計內容，考量其結構的穩(wěn)定性。

1、高層住宅建筑基礎設計的理論概述

在高層住宅建筑基礎機構的設計內容中，其上部結構的設計以及施工的難度比較大，這是因為上部結構的剛性比較強，上部結構、基礎結構還有地基結構共同構成了一個相互作用的體系。但是近些年來，我國建筑行業(yè)的技術水平低下，其會受到技術水平等層面的限制，不會科學合理的使用計算機等技術。在實際的設計推算時，很多設計人員會為了貪圖一時的便利，而將其結構分成三部分，直接剪段了三者之間的連接，讓上部結構和基礎結構獨立的設計，僅是把基礎結構當作了一個具有支撐效用的底座，然后利用計算公式來推算其結構在荷載效用下其結構固定位置的反力大小。該計算方式以及計算流程比較簡單，但是其所推算的結構缺乏一定的科學性，其并沒有把上部結構和基礎結構的共同作用力放置到考量的因素中，進而忽視其結構對基礎所產生的限制效用。忽視了基礎實際存在的差異沉降給上部結構帶來的次應力問題，同時還會降低其實際計算結果的真實可靠程度，過于看低上部結構的內力數(shù)值。且其基礎彎矩的彎曲程度會超過一定的數(shù)值范圍，整體基礎結構的設計過于保守。

2、高層住宅建筑基礎結構設計的影響因素

2.1 上部結構剛度對基礎受力的影響

當上部結構的剛性為絕對時，一旦其地基出現(xiàn)了變形的狀況，那么其豎向的構件就會產生均勻下降的現(xiàn)象。若不對其豎向構件的抗轉動性能進行改良以及探究，其構件的支座就會被當作基礎梁的不動鉸支座。其整體也不會出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象，如果讓其外荷載成為基地分布的反力，那么其局部位置就會產生彎曲是現(xiàn)象。如此，若假定高層住宅建筑的上保護結構是絕對柔性時，那么其對基礎的變形的約束效用就會微乎甚微，且基礎梁產生局部的彎曲時，其整體彎曲數(shù)值也會偏大。在該情況的影響下，其基礎梁的內力部分形式以及實際的尺寸大小就會出現(xiàn)極為明顯差異變化。

2.2 地基條件對基礎受力的影響

地基條件會直接決定基礎結構以及上部結構的受力情況，無論是地基的均勻性還是其實際的可壓縮程度都會對其產生較為明顯的影響。如果其實際的施工區(qū)域位置的地基土不能被壓縮時，那么當其地基設立在巖石層時，其基礎結構并不會發(fā)生整體彎曲的現(xiàn)象，其所產生的局部彎曲度也比較小，上部結構所產生的不均勻沉降性低下。在實際的施工過程中，其所遇到的大部分的地基都還是具有一定的壓縮性的，且其分布狀況呈現(xiàn)分散的狀態(tài)，這就使得基礎結構在各個地方所分布的彎矩性大小不一。其基礎結構和地基的交界位置會存在摩擦的現(xiàn)象。其土層的強度有限，所以其實際所能產生的摩擦力大小也會受到約束，會低于土層實際的抗剪強度。同時其摩擦力還會受到孔隙水壓的影響，另外，無論是基礎的相對柔度還是其外荷載的分布都會對其界面條件產生不同程度的影響。

3、高層住宅建筑基礎結構設計措施以及注意事項

3.1 荷載的可靠傳遞設計

首先，其基礎結構應當具有較強的剛度以及強度，使得其高層住宅建筑設施中的上部結構所產生的水平以及豎向的荷載力可以快速的傳遞給地基的土層結構。

3.2 注重基礎結構、上部結構以及地基三者共同作用

基礎結構與上部結構和地基土三者之間的共同作用是客觀存在的。當然，在實際的設計中不可能全部都考慮得到。但是對于地基模型的以及參數(shù)，必須要根據(jù)這三個方面共同分析的結果來選擇；在構造和配筋上反映對共同作用結果的考慮，是完全可能和必要的。例如：在同一大面積整體筏型基礎上建有多幢高層和低層建筑時，筒體下筏板厚度和配筋宜按上部結構、基礎與地基土的共同作用的基礎變形和基底反力計算確定。帶裙房的高層住宅建筑下的大面積整體筏型基礎，其主樓下筏板的整體撓度值不應過大，主樓與相鄰的裙房柱的差異沉降確保兩者差異沉降不至過大，減少由此產生的結構次應力。

3.3 加強建筑結構體系的建設

一個良好的建筑結構體系的建立是一個建筑工程非常關鍵的一部分。因此，在實際的高層建筑工程施工過程中，建立一個完整的、有效地高層建筑基礎結構體系能夠在很大程度上避免一系列潛在的工程問題。在高層建筑的施工現(xiàn)場，高層建筑基礎結構設計人員對建筑結構體系的變化的應對是十分靈活的，具有相當大的發(fā)展方向和發(fā)展空間。通常而言，如果建筑結構體系非常規(guī)范良好，對于高層建筑豎向壓力的變化就可以很好的適應，但是在實際的情況中由于承重墻分布過于雜亂或者是其它問題的存在，必須加強對高層建筑結構體系的建立工作。

結語：

依據(jù)文章上述的內容可以得知，大力開展高層住宅建筑基礎結構的設計工作尤為重要，高層住宅建筑設施的效用也變得愈發(fā)的明顯。其整體基礎結構的設計會受到多種因素的影響。所以在設計建筑基礎結構時，要注重其上部的結構設計，考量上部、地基以及基礎結構之間的聯(lián)系，盡可能的減少麻煩，提升設計人員自身的專業(yè)知識技能，強化其設計施工的責任心以及責任意識，及時的處理好設計過程中所出現(xiàn)的各類問題，做好基礎的建筑結構穩(wěn)定的防治性措施。