探究高層住宅建筑基礎結構設計

南貴穎

摘要：本文將在高層住宅建筑的基礎上，對高層建筑住宅的設計要求進行詳細分析，并對影響高層住宅建筑基礎結構設計的相關因素進行全面分析，最后對改善高層住宅建筑基礎結構設計中出現的問題提出了幾點建議。

關鍵詞：高層住宅;建筑基礎;結構設計

1.高層住宅建筑基礎結構設計要求分析

在對高層建筑結構的設計方面，一般人們都會把住房的經濟性、實用性和舒適性這三方面的要求作為購買住宅的前提條件。首先是高層住宅的經濟性，對于開發商來說，如何投入最小的成本獲得最高的利潤是他們的建筑開發理念;對于消費者來說，如何在最小的消費范圍內，購買到質量較好、設計美觀、布局大方的住宅是他們最根本的需求[1]。其次是高層建筑的實用性方面，在住宅的設計當中，首要條件就是住宅的經久耐用性，因為住宅是一種被長期使用的消費品，如果在設計前期不注重其質量結構的設計規劃，很容易縮短房屋使用的壽命，對消費者的消費感受也會有所影響。最后是對于舒適度的要求，設計住宅建筑時，不但要保證其實用性的要求，還要滿足其舒適度的要求。如住宅的采光、采熱、通風等情況。另外在室內空間的設計方面也要注重整體結構的美觀和空間的設計，對于戶型的種類也要詳細設計劃分。

2.高層住宅建筑基礎結構設計的影響因素分析

2.1住宅建筑受力剛度問題

在住宅建筑的設計上，住宅上部結構的剛度對房屋基礎的受力有直接的影響，當住宅上部結構的剛性絕對時，而地基又存在發生變形的情況，那么住宅建筑的各個構件也會隨之發生下沉，且都是均勻下沉，雖然均勻下沉不會造成住宅結構的整體彎曲，但會造成房屋結構的局部彎曲。當上部結構屬于絕對柔性的狀態時，在上部結構沒有基礎作用力的情況下，如果基礎支撐梁發生變化，那將會是整體的彎曲變化[2]。因此，在住宅建筑的上部結構中，無論是絕對的剛性還是柔性，都會對住宅結構的主梁造成很大的影響問題。

2.2地基因素

在住宅建筑中，地基的均勻性和穩定性使影響房屋建筑穩固性、安全性的重要原因，當住宅建筑建設區域的土質較硬沒有壓縮性時，其住宅基礎結構發生變形的幾率為零，且上部結構也不會有相對的次應力產生。但是，在具體的住宅施工建設中，多數施工區域的土都是可壓縮性的土，這種可壓縮性導致在地基中經常出現分散性、不均勻性的特點，進而導致住宅建筑的基礎結構在不同的位置出現的彎矩情況也不同。

2.3上部結構、基礎條件與地基相互作用

在住宅建筑建設中，地基、住宅結構以及連接點（基礎）是相互聯系的整體。從建筑結構的整體性來說，在各個部分的接觸點和連接點方面來說住宅結構的變形條件需要在內力和其應力的共同作用下才能進行。住宅建筑的基礎部分和上部結構的組成是板和梁，在對它們的共同作用進行分析時，可以使用有限的差分法、單元法、條法等方法來構建基礎結構與上部結構之間的剛度矩陣，同時還要耦合剛度矩陣與變形協調條件。

3.高層住宅建筑基礎結構設計的關鍵分析

3.1設計住宅建筑基礎框架

在高層住宅設計中，要盡量保證高層住宅框架結構的柔性，但是如果地基是高壓縮情況下的話，那么住宅的基礎結構框架就要增強其剛性。如果在設計中還牽涉到設計樁基，那么可以通過采用剛度布樁的形式來優化樁基結構，減少沉降現象發生的幾率，降低基礎承臺的內力，從根本上提升高層住宅建筑的質量。

3.2設計墻下基礎

墻下基礎設計時房屋建筑的基礎設計的核心內容。在建筑施工技術不斷創新優化的基礎上，我國在房屋建筑方面普遍選用鋼筋混凝土作為主要建筑材料。這是因為鋼筋混凝土具有抗壓力強、抗彎性高、抗伸拉性大等特點，因此被經常應用在地基承受能力較差和建筑上部載荷較大的高層建筑建設當中。但是在墻下基礎的設計上，要求抗壓性、剛性基礎和柔性基礎較高，抗拉性較弱，所以不適合廣泛應用，只能應用在低層建筑中。

3.3設計基礎樁箱

基礎樁箱設計是指箱、樁基礎聯合受力的結構，該結構適用于在軟土地基上建設高層建筑或者對沉降有特別要求的建筑當中。在基礎樁箱的設計當中，其重點內容是制定布樁方案，由于不同方位的土壤屬性不同，因此在布樁時應該結合實際情況選擇具有針對性的布樁方法，以此來提高建筑底部受力的均勻性，當受力不均時，可以在中間位置加大樁間距，以保證其受力均衡。

總結

在高層住宅建筑基礎結構設計中，人們最關注的是住房結構的美觀性、經濟性和實用性，在高層住宅建筑基礎結構設計的影響因素方面，主要有住宅建筑受力剛度問題、地基因素、上部結構、基礎條件與地基相互作用等因素;在高層住宅建筑基礎結構設計的關鍵點上，主要有設計住宅建筑基礎框架、設計墻下基礎、設計基礎樁箱等三方面。也就是說，在高層建筑住宅的設計方面，必須以消費者的消費心理為首要設計條件，然后再根據其影響因素制定完善的設計方法，從根本上提高高層建筑的建設質量，延長其使用壽命，最大化開發商的收益水平。

參考文獻

[1]王浩.高層住宅結構設計的優化策略探討[J].建筑工程技術與設計，2018，（35）：855.

[2]鄭濤.高層住宅建筑基礎結構設計研究[J].中國房地產業，2018，（22）：91.