高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、<p>　　高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，相應(yīng)地促進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員通過(guò)結(jié)合建筑的實(shí)際情況，綜合考慮多方面的因素，進(jìn)而有利于提高建筑的性能，促進(jìn)建筑的良好使用，推動(dòng)建筑行業(yè)的良好發(fā)展。因此，本文針對(duì)高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的分析和研究，希望通過(guò)本文的探討，能夠?yàn)橄嚓P(guān)方面的研究提供理論性的參考。 </p

2、><p>　　關(guān)鍵詞：高層建筑；樁筏基礎(chǔ)；減沉設(shè)計(jì)；變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　在進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要全面地掌握高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，主

3、要包括的內(nèi)容有，減沉設(shè)計(jì)和變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)兩部分的內(nèi)容。樁筏基礎(chǔ)一般應(yīng)該在沿海地區(qū)的建筑中，由于沿海地區(qū)屬于沙質(zhì)土，土質(zhì)比較松，而采用樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，能夠增加建筑基礎(chǔ)的牢固性，有利于提高建筑的安全性能。 </p><p><b>　　1 減沉設(shè)計(jì) </b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)原理 </b></p><p>

4、;　　在進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要進(jìn)行科學(xué)的減沉設(shè)計(jì)。所謂的減沉設(shè)計(jì)，主要就是指，通過(guò)沉降控制進(jìn)行樁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)[1]。在沿海地區(qū)，進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，減沉設(shè)計(jì)是需要進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)的。由于決定采用何種樁基并不是由軟土基上的高層建筑決定的，而是由臨近的土層的強(qiáng)度決定的。因此，減沉設(shè)計(jì)的原理主要就是采用數(shù)量較少的樁使沉降量減少到允許的范圍，在承臺(tái)產(chǎn)生一定沉降的情況下，樁可充分發(fā)揮并能繼續(xù)保持其全部極限承載力，能有效地減小

5、沉降量。 </p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容 </p><p>　　在進(jìn)行減沉設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要需要設(shè)計(jì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。第一，選擇合理的樁長(zhǎng)和樁身的斷面。在進(jìn)行樁長(zhǎng)的選擇上，需要依據(jù)高層建筑的實(shí)際需要進(jìn)行選擇，一般樁長(zhǎng)應(yīng)該穿過(guò)壓縮性高的土層，主要的目的就是為了使其能夠最大程度的提高承載力。另外在進(jìn)行樁身斷面的選擇上，應(yīng)該使樁身的強(qiáng)度與地基土對(duì)樁的承載力進(jìn)行匹配。第二，地面尺寸的確定

6、。在地面尺寸的確定方面，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑的周邊環(huán)境進(jìn)行充分的考量，了解實(shí)際的建筑的需求，并且結(jié)合建筑的安全儲(chǔ)備的原則，進(jìn)行地面尺寸的確定。第三，對(duì)樁基沉降的計(jì)算需要準(zhǔn)確無(wú)誤。在進(jìn)行樁基沉降計(jì)算的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)各種參數(shù)的確定，得出樁基沉降與樁數(shù)之間的曲線關(guān)系，進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，最終確定樁基沉降的準(zhǔn)確數(shù)值。第四，對(duì)樁數(shù)量的確定。在進(jìn)行樁數(shù)量的確定上，需要根據(jù)樁基沉降與樁數(shù)之間的曲線關(guān)系進(jìn)行確定[2]。在樁數(shù)量確定之后，需要按照已經(jīng)確

7、定樁基實(shí)際所需要的樁數(shù)量進(jìn)行設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2 變剛度調(diào)平設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)的原則 </p><p>　　在進(jìn)行變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要堅(jiān)持以下幾個(gè)方面的原則。首先是準(zhǔn)確性原則。所謂的準(zhǔn)確性原則，就是在進(jìn)行變剛度調(diào)平計(jì)算的時(shí)候，計(jì)算的數(shù)值一定要精準(zhǔn)，只有采用精準(zhǔn)的數(shù)值，才能夠確保高層建筑樁筏基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行，也才能確保

8、整個(gè)建筑的安全使用。其次是適用性原則。在進(jìn)行變剛調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要堅(jiān)持適用性原則。設(shè)計(jì)方案應(yīng)該符合當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境，符合經(jīng)濟(jì)條件以及社會(huì)條件，只有這樣，才能夠確保設(shè)計(jì)出來(lái)的高層建筑良好的使用。 </p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容 </p><p>　　在進(jìn)行變剛調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要需要設(shè)計(jì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。在樁筏變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)中，群樁剛度與單一筏板剛度的比值kpr最為關(guān)鍵。最合

9、適的kpr值與樁筏面積比有關(guān)，且當(dāng)有關(guān)樁筏面積比范圍為16%~25%時(shí),kpr值接近于1。當(dāng)樁筏面積比較大時(shí)，為減少沉降差,kpr值應(yīng)稍微增加?？紤]到樁的非線性,比完全彈性分析所得到的稍大(約50%)，kpr值可能更為合適。為減小樁的承載能力明顯發(fā)揮(大于50%)后的沉降差，只要kpr=1的條件滿足,任何實(shí)際樁長(zhǎng)都可采用。在進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)荷載的分布進(jìn)行確定。而荷載分布的確定主要是由上部結(jié)構(gòu)確定的。因此，在實(shí)際

10、的設(shè)計(jì)中，樁筏基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)由于受到功能的限制，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行有效的調(diào)整。在這種情況下，為了能夠進(jìn)行更好的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)樁基的使用功能，我們只有對(duì)樁筏基礎(chǔ)的剛度進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)合理的剛度調(diào)整，進(jìn)而滿足各項(xiàng)數(shù)值參數(shù)的要求[3]。具體的方法可以是，通過(guò)增加板厚，設(shè)置肋梁，縮小墻距等調(diào)整基礎(chǔ)剛度分布。但是，上述的幾種方法需要結(jié)合建筑實(shí)際情況有選擇性的進(jìn)行應(yīng)用，因?yàn)樯鲜鰩追N方法所需要的費(fèi)用較高，需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)條件配合使用。因此，在需要漸少</

11、p><p>　　2.3 變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)的步驟 </p><p>　　在進(jìn)行變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要采用科學(xué)合理的步驟進(jìn)行，具體主要分以下幾個(gè)步驟。第一，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要針對(duì)于建筑物的荷載以及周圍的地質(zhì)條件進(jìn)行板厚的設(shè)計(jì)。第二，針對(duì)于樁筏基礎(chǔ)的上部結(jié)構(gòu)以及相互之間的地基作用制定沉降的等值線，全面的分析沉降的具體數(shù)值。第三，當(dāng)分析完沉降的具體數(shù)值之后，如果地基的總體沉降過(guò)大

12、的話，需要地基中沉降過(guò)大的部分進(jìn)行處理，確保地基的穩(wěn)定性以及滿足實(shí)際的荷載的要求。對(duì)于沉降過(guò)大部分處理的方法，如果是復(fù)合地基，需要抽掉一部分樁，也可以通過(guò)精確的計(jì)算算出樁的長(zhǎng)度。 </p><p><b>　　3 注意事項(xiàng) </b></p><p>　　在進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有以下幾點(diǎn)需要注意。一，在進(jìn)行減沉設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境進(jìn)

13、行充分的調(diào)查，由于一些地區(qū)的土質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造非常的復(fù)雜，因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行充分的地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查，初步的對(duì)沉降程度進(jìn)行估計(jì)，這樣一來(lái)，在進(jìn)行實(shí)際的沉降計(jì)算的時(shí)候，對(duì)于實(shí)際的計(jì)算數(shù)值有一個(gè)非常大的參考價(jià)值，有利于提高樁基的安全性和穩(wěn)定性。二，在進(jìn)行變剛度調(diào)平優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)樁基進(jìn)行剛度調(diào)平的方法有很多，但是設(shè)計(jì)人員需要有目的性的進(jìn)行選擇，主要就是需要在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員從經(jīng)濟(jì)條件，社會(huì)條件，自然地理?xiàng)l件以及建筑物自身

14、進(jìn)行選擇性的應(yīng)用，也只有這樣，才能夠促進(jìn)高層建筑樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，并且設(shè)計(jì)出來(lái)的方案具備充分的合理性和科學(xué)性，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。 </p><p><b>　　4 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　本文針對(duì)于高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的分析和研究，通過(guò)本文的探討，我們了解到，在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要結(jié)合建筑所在地區(qū)的自然地理情況，并且結(jié)合

15、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多方面的因素，選擇合理的建筑基礎(chǔ)類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能夠提高建筑的使用性能和安全性，保證建筑的良好使用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 周定松,呂西林,王鶯歌.筒體-樁筏-地基土共同作用非線性數(shù)值分析[J]. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(09). </p><p>　　[2]