论高层建筑结构中基础设计
浅谈高层建筑筏板基础的设计
浅谈高层建筑筏板基础的设计丁少润程少彬【文章以某工程为例，对高层建筑基础的选型和平板式筏板基础的结构设计进行介绍，并着重阐述运用上部结构、基础和地基共同作用的分析原理，对筏板基础内力进行分析的有限元法，以供参考。
】1概述建筑物采用何种基础型式，与地基土类别及土层分布情况密切相关。
工程设计中，常遇到这样的地质情况，地下室底板下的岩土层为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层，因此，有可能采用天然基础。
高层建筑地下室通常作为地下停车库，建筑上不允许设置过多的内墙，因而限制了箱型基础的使用；筏板基础既能充分发挥地基承载力，调整不均匀沉降，又能满足停车库的空间使用要求，因而就成为较理想的基础型式。
筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础，平板式筏板基础由于施工简单，在高层建筑中得到广泛的应用。
本文以广州白云区某住宅楼的基础设计为例，拟对高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法进行介绍。
2基础选型2.1工程地质概况本工程设地下室1层，塔楼地上20层，采用剪力墙结构。
根据岩土工程勘察报告，场地土层分布自上而下分别为：①人工填土层，厚度0.5m~3.0m；②冲洪积土层，厚度0.60m；③可塑状残积土层，厚度1.6m~8.30m，标贯击数为8~16击；④硬塑状残积土层，厚度2.2m~12.0m，标贯击数为18~29击；⑤岩石全风化带，厚度2.40m~8.60m，标贯击数为30~46击；⑥岩石强风化带，厚度0.60m~12.0m，标贯击数为50~65击；⑦岩石中风化带，厚度1.10m~2.13m，天然单轴极限抗压强度24.55MPa~49.55MPa；⑧岩石微风化带，厚度1.0m~1.60m，天然单轴极限抗压强度43MPa~120MPa。
2.2基础结构方案选择高层建筑常用的基础结构型式为桩基础，本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用预应力管桩基础或人工挖孔桩基础。
①采用预应力管桩基础，以强风化花岗岩为桩端持力层，由于场地基岩埋深相对较浅，地下室开挖后，最短有效桩长仅为2m左右，且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石，对预应力管桩施工带来困难。
高层建筑结构地下室和基础设计应注意的问题
当地基承载力或变形不满足设计要源自时 ， 采用桩基或复合地基。 低温入模。４ 高层建 筑主体结 构厚底 板与 扩大地下 室薄底板 交 ）
基础设计需要 降低地下 水位 的， 还应 注意 降水 的时 间要 求 ， ３ 高层建筑地下室不宜 设置 变形缝 ， ） 当超过 伸缩缝 最大 间距 时 ，
高 层 建筑 应 采 用 整 体 性 好 、 满 足 地 基 承 载 力 和 建 筑 物 容 许 宽 不 宜 小 于 ８０ｍｍ； 浇 带 可 设 置 在 柱 距 三 等 分 的 中 间范 围 内 以 能 ０ 后
面 积 不应 超 过 基 础 底 面 面积 的 １％ 。计 算 时 ， 量 偏 心 较 大 的裙 下室外 墙设计应满 足水土压 力及地面 荷载侧压作 用下承载力要 ５ 质 楼 与 主楼 可 分 开 考 虑 。
求， 其竖 向和水平贯通分布钢筋的配筋率不宜小 于 ０ ３ 、 ． ％ 间距不
５ ｌ。 ｌ 基 础 应 有 一定 的埋 置深 度 。在 确 定 埋 置 深 度 时 ， 综 合考 虑 宜 大 于 １０ｍＴ 高层 建 筑 地 下 室 外 周 边 回 填 土应 采 用 级 配 砂 石 、 应 建筑 物 的高 度 、 型 、 基 土 质 、 震 设 防 烈 度 等 因 素 。 埋 置 深 度 砂 土或灰土 ， 体 地 抗 并应分层夯实 ， 压实 系数不应 小于 ０ ９ 。提高和控 ．４ 可从 室 外 地 坪 算 至基 础 底 面 ， 宜符 合 下 列 要 求 ： 并 １ 天 然地 基 或 复 合 地 基 ， 取 房 屋 高 度 的 １ １ ； ） 可 ／５ ２ 桩 基 础 ， 取房 屋 高 度 的 １ １ （ 长 不计 在 内 ） ） 可 ／８ 桩 。 制 高层 建筑 地 下 室 周 边 回填 土 质 量 ， 室 外 地 面 建 筑 工 程 质 量 及 对 地 下 室嵌 固 、 震 、 倾 覆 均 较 为 有 利 。６ 有 窗 井 的地 下 室 ， 在 抗 抗 ） 应
高层建筑基础设计的基础形式
高层建筑基础设计的基础形式在现代城市的天际线中，高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠，展现着人类建筑技术的辉煌成就。
然而，要让这些高耸入云的建筑稳固矗立，基础设计至关重要。
基础是建筑物的根基，承载着整个建筑的重量，并将其传递到地下的土层或岩层中。
不同的基础形式适用于不同的地质条件和建筑要求，下面我们就来探讨一下高层建筑基础设计中常见的基础形式。
一、筏板基础筏板基础是一种大面积的平板式基础，就像一个巨大的筏子，将整个建筑物的荷载均匀地分布在地基上。
这种基础形式适用于地基承载力较弱、不均匀沉降要求较高的情况。
筏板基础的优点是能够有效地分散建筑物的荷载，减少不均匀沉降的风险，提高建筑物的整体稳定性。
同时，它的施工相对简单，能够适应较为复杂的地形和地下管线布置。
然而，筏板基础也存在一些不足之处。
由于其面积较大，混凝土用量较多，造价相对较高。
而且，在地下水位较高的地区，需要采取有效的防水措施，增加了施工的难度和成本。
二、箱型基础箱型基础是由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的隔墙组成的一个封闭箱体。
它具有较大的刚度和整体性，能够有效地抵抗不均匀沉降和水平荷载。
箱型基础的优点在于其空间利用率高，可以作为地下室使用，增加建筑物的使用面积。
同时，其封闭的箱体结构能够提供良好的抗震性能，适用于地震区的高层建筑。
不过，箱型基础的施工工艺较为复杂，需要较高的技术水平和施工质量控制。
而且，由于其自身重量较大，对地基的承载力要求也较高。
三、桩基础桩基础是通过桩将建筑物的荷载传递到深层的坚硬土层或岩层中。
根据桩的施工方法和受力特点，可以分为灌注桩和预制桩。
灌注桩是在施工现场通过钻孔、灌注混凝土等工序形成的桩。
它能够适应各种复杂的地质条件，桩径和桩长可以根据实际需要进行调整。
预制桩则是在工厂或施工现场预先制作好，然后通过打入或压入的方式植入地基中。
预制桩的质量易于控制，施工速度较快。
桩基础的优点是能够提供较高的承载力，适用于地基承载力较弱、建筑物荷载较大的情况。
《高层建筑基础分析与设计》高层建筑与地基基础共同作用的分析方法
➢ 最重要的简化则是地基的简化，也就是将地基简 化成什么样的“地基模型”是至关重要的。采用 不同的地基模型进行计算，基础梁、板将会得到 不同的内力和变形，它不仅影响内力的大小，甚 至会改变内力的正负号。
12
第二节 考虑上部结构与地基、基础 共同作用的分析方法
先把上部结构隔离出来，并用固定支座来代替基 础，求得上部结构的内力和变形以及支座反力， 但是支座是没有任何变形的（图a）；
接着把支座反力作用于基础上，用结构力学方法 求得地基反力，假定地基反力是线性分布的，从 而得到基础的内力和变形（图b）；
再把地基反力作用在地基或桩上来设计桩数或校 核地基强度和变形（图c）。
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第三节 线弹性地基模型的共同作用分析
本节中，共同作用分析所应用的土体应力应变关系 均作为线性弹性处理。
地基模型采用文克勒模型、半无限弹性体模型和分 层地基模型．其统一的表达式为
S f R 或 R f 1S K S S
式中 {S}和[f ]——分别为地基变形（沉降）矩
阵和柔度矩阵；
[ Ks]——地基刚度矩阵。
Rb(i)
➢ 整个m个子结构的平衡方程为
(7-11)
K U S R (m)
(m)
(m)
(m)
b
b
b
b
➢ 可简写为
K U S R
b
b
b
(7-12) (7-13)
式力列(7-向13量)中{R，}均边是界未结知点数位。移因列此向，量式{U(7b-}1和3)基仍底没反办 法直接求解。
——子结构分析方法原理
基础内力和地基变形除与基础刚度、地基土性质 等有关外，还与上部结构的荷载和刚度有关。
高层建筑基础结构设计探析
高层建筑基础结构设计探析【摘要】近年来，我国经济得到飞速发展，各种高层建筑纷纷涌现，拔地而起。
如今高层建筑已经成为建筑工程行业内的主流趋势，基础结构设计是它的关键环节，因为一项工程如果在基础设计上出现了差错，不但会使建筑物的质量和安全受到影响，而且会使它的稳定发展受到严重干扰。
因此本文在阐述高层建筑设计理论与设计方法的基础上，探讨了对高层建筑进行基础结构的设计时应注意的问题，为以后的工程实践提供了一定的参考依据。
【关键词】高层建筑；结构设计；设计理论；方法目前，高层建筑的结构类型渐渐趋向于复杂化，这使高层建筑的楼层越来越多、高度越来越高且施工作业面越来越小。
因此在工程实施过程中，由于建筑高度不断增加，致使地面的压力负荷也不断提高。
为了使高层建筑的施工得到保障，避免地面发生塌陷、建筑结构出现沉降不均匀等问题，工程师需要严格审查地面的基础设计，严格监督和控制建筑施工。
基础工程设计同地质条件、建筑方案和工期等密切相关，其设计与施工对周围环境和高层建筑自身具有重要影响，工期和造价对高层建筑的总工期及整体造价起着举足轻重的作用。
一、设计理论高层建筑地基与上部结构及基础结构相互作用构成了一个共同的体系。
然而多年以来，因为计算方法的不足和人们在思想认识上的限制，在进行结构设计时，这三部分之间的关系经常被人为地切割，将基础结构与上部结构看作是独立的，对其分开考虑，这样会忽略了地基基础和上部结构的共同作用，也会忽视了基础结构和上部结构间的约束作用。
这可能导致的结果是：基础设计过于保守，并且由于低估了上部结构对某些部位的内力，致使对这些部位计算出的结果不太安全。
（一）地基对基础的影响基础的受力情况还由地基土的刚度和分布均匀性来决定。
如果地基土刚性比较强，不可压缩，那么基础结构既不会出现整体弯曲，也不会产生太大的局部弯曲，而且上部结构还不会发生次应力。
在实际中，出现最多是地基土比较软，可压缩，而且不均匀地分布，那么在这种情况下，基础弯矩的分布便会有很大不同。
高层建筑地下室与基础设计
高层建筑地下室与基础设计在现代城市的发展中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
而高层建筑的地下室与基础设计，是整个建筑结构的重要组成部分，直接关系到建筑的稳定性、安全性和使用功能。
地下室的设计不仅仅是为了增加建筑的使用空间，还具有诸多重要的功能。
例如，它可以作为停车场、设备房、储物间等，提高土地的利用率。
同时，地下室还能在一定程度上起到抗震、抗风的作用，增强建筑整体的稳定性。
在进行地下室设计时，首先要考虑的是防水和防潮问题。
由于地下室处于地下水位以下，容易受到地下水的渗透和潮气的影响，如果处理不当，会导致地下室潮湿、发霉，甚至影响建筑结构的安全性。
因此，在设计时需要选择合适的防水材料，并做好防水节点的处理，如阴阳角、施工缝、后浇带等部位。
同时，还要设置有效的排水系统，及时排除地下室的积水。
其次，通风和采光也是地下室设计中需要重点关注的问题。
良好的通风可以保证地下室空气的新鲜，减少潮湿和异味。
采光则可以改善地下室的环境质量，减少人工照明的需求，节约能源。
为了实现良好的通风和采光，可以采用机械通风设备和采光井等设计手段。
另外，地下室的防火设计也至关重要。
由于地下室空间相对封闭，一旦发生火灾，疏散和扑救难度较大。
因此，在设计时要按照相关的防火规范，设置足够的疏散通道、防火分区和消防设施，确保人员的安全疏散和火灾的及时扑救。
基础设计是高层建筑结构设计的关键环节。
基础的作用是将建筑上部结构的荷载传递到地基中，因此基础必须具备足够的承载能力和稳定性。
常见的高层建筑基础形式有桩基础、筏板基础、箱形基础等。
桩基础是通过桩身将荷载传递到深层的坚硬土层或岩层中，适用于地质条件较差、上部荷载较大的情况。
桩基础的设计需要考虑桩的类型（如灌注桩、预制桩）、桩的长度、直径、间距等参数，以及桩与承台的连接方式。
筏板基础是将整个建筑的基底连成一片的大板基础，适用于地基承载力较弱、不均匀，或者上部结构荷载较大且分布不均匀的情况。
筏板基础的设计需要考虑板的厚度、配筋以及与上部结构的协同工作。
基于高层建筑结构设计中的基础设计问题探究
基于高层建筑结构设计中的基础设计问题探究【摘要】随着我国国民经济的飞速发展，人民生活水平与居住水平也相应地得到了提高，使人们对高层建筑条件提出了更高的要求，本文在此提出了自己的一些观点，首先概述了高层建筑结构设计中的基础设计，然后分析了高层建筑结构基础设计中应注意的问题，希望对提高高层建筑结构设计质量有所帮助。
【关键词】高层建筑基础设计；基础刚度；作用理论前言高层建筑的上部结构，基础及地基组成了一个共同作用的体系，在高层建筑基础设计中，要有效利用上部结构刚度，充分考虑地基条件对基础受力的影响，合理选择基础形式，运用共同作用的理论设计地基和基础，达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。
一、高层建筑基础的设计理论分析1、上部结构的刚度对基础受力状况的影响。
假设上部结构为绝对刚性，当地基变形时，各竖向构件只能均匀下沉；如忽略竖向构件端部的抗转动能力，则竖向构件支座可视为基础梁的不动铰支座，亦即基础梁犹如倒置的连续梁，不产生整体弯曲，却以基底分布反力为外荷载，产生局部弯曲。
反之，假设上部结构为绝对柔性，对基础的变形毫无约束作用，于是基础梁在产生局部弯曲的同时，还经受很大的整体弯曲。
于是，两种情况下基础梁的内力（例如弯矩）分布形式与大小产生很大的差别。
实际结构物常介于上述两种情况，其整体刚度的考虑非常困难，只能依靠计算软件分析。
在地基、基础和荷载条件不变的情况下，增加上部结构的刚度会减少基础的相对挠曲和内力，但同时导致上部结构自身内力增加，即是说，上部结构对减少基础内力的贡献是以在自身中产生不容忽视的次应力为代价的。
还应注意的是上部结构的刚度贡献也并不是无限。
2、基础刚度对基底反力分布的影响。
绝对柔性基础当上部结构刚度可以忽略时，对荷载传递无扩散作用，如同荷载直接作用在地基上，反力分布 p（x，y）则与荷载 q（x，y）大小相等、方向相反。
当荷载均匀时，基础呈盆形沉降；如欲使基础沉降均匀，则需使荷载从中部向两端逐渐增大，呈不均匀状。
高层建筑结构基础选型和优化设计
浅谈高层建筑结构基础选型和优化设计摘要：高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用，在设计时，应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。
在地震区，凡是地基基础好的，建筑结构所受到的破坏就轻，危害就小，否则就破坏严重。
在工程质量事故中，如果基础工程出现质量问题，补救起来相当困难，还会给工程造价和工期带来较大的影响。
所以，在进行地基基础设计时，除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外，还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求，为使基础设计更合理，应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。
关键词：高层建筑结构选型结构设计the high-rise building foundation will bear the superstructure of load transfer to the important role of foundation, in the design, should will superstructure and foundation and foundation collaborative consideration. in earthquake zones, all good foundation, building structure damage by light, the harm is small, or destroyed. in the engineering quality accident, if the foundation engineering appear quality problem, remedy is very difficult, still can give a project cost and time limit for a project to bring greater effects. so, in the foundation design, in addition to ensure that the foundation itself is should have enoughintensity and stiffness outside, still should consider the foundation intensity, stability and deformation requirement, to make the foundation design more reasonable, should be taken into account the upper structure, foundation and foundation work together.keywords: high building structure selection structure design中图分类号：s611文献标识码：a 文章编号：前言高层建筑基础的重要性，表现在基础形式的多样性和影响因素的复杂性。
高层建筑结构设计论文
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速，高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征，更是解决城市人口密集、土地资源紧张的有效手段。
然而，高层建筑的结构设计面临着诸多挑战，需要综合考虑多种因素，以确保其安全性、稳定性和经济性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑与低层建筑在结构设计上存在显著差异。
首先，高层建筑所承受的风荷载和地震作用明显增大。
随着高度的增加，风的影响愈发显著，风振效应可能导致结构的疲劳和破坏。
地震作用也会随着高度的增加而放大，对结构的抗震性能提出了更高的要求。
其次，高层建筑的竖向荷载较大。
由于层数众多，建筑物自重以及活荷载的累积效应不容忽视，这对结构的竖向承载能力和基础设计带来了考验。
再者，高层建筑的结构体系更为复杂。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
不同的结构体系在力学性能、适用高度、经济性等方面各有优劣，需要根据具体情况进行选择和优化。
二、高层建筑结构设计的主要考虑因素（一）安全性安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这包括结构在正常使用条件下的承载能力、稳定性，以及在极端情况下（如强烈地震、大风）的抗倒塌能力。
在设计过程中，需要依据相关的规范和标准，进行详细的力学分析和计算，确保结构能够承受各种可能的荷载组合。
（二）稳定性高层建筑的高宽比通常较大，容易产生失稳现象。
因此，在结构设计中需要通过合理的布置构件、增加抗侧力构件的刚度等措施，提高结构的整体稳定性。
（三）经济性在满足安全性和稳定性的前提下，应尽量降低工程造价。
这需要在结构选型、材料选用、构件尺寸优化等方面进行综合考虑，以达到经济合理的设计目标。
（四）使用功能高层建筑往往具有多种功能，如办公、居住、商业等。
结构设计应满足不同功能区域的使用要求，如大开间的办公区域需要采用较为灵活的结构体系，而住宅区域则更注重房间的规整和隔音效果。
（五）施工可行性设计方案应便于施工，考虑施工过程中的技术难度、施工周期和成本等因素。
高层建筑结构基础设计
浅谈高层建筑结构的基础设计[摘要] 随着我国建筑行业的不断发展，高层建筑越来越重要，对于高层建筑而言，基础设计至关重要，它是保证高层建筑安全的基础，本文主要介绍了高层建筑结构基础设计的要求、类型选择、基础埋置深度及两种主要的基础设计方法等内容。
[关键词] 高层建筑结构基础设计引言任何建筑物的荷载最终将传递到地基上，由于上部结构材料强度高，而相应的基土的承载力很低和压缩性较大，因此必须设置一定型式和尺寸的基础。
基础具有承上启下的作用，它处于上部结构的荷载及地基反力的相互作用下，承受由此产生的内力（轴力、剪力和弯矩），另外，基础底面的反力反过来又作为地基上的荷载，使地基土产生应力和变形。
因此，在基础设计时，除需要保障基础结构本身具有足够的刚度和承载力外，同时还应该选择合理的基础尺寸和布置方案，使地基的承载力和变形满足规范要求。
一、基础设计的要求及类型选择1.1 基础设计的要求高层建筑由于层数多，上部结构荷载很大，使其基础具有埋置深度大、材料用量多、施工周期长、工程造价高等特点。
为此，高层建筑设计时应满足以下几个方面的要求。
（1）基础的总沉降量和差异沉降量应满足规范规定的允许值；（2）满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求；（3）地下结构满足建筑防水的要求；（4）应综合考虑经济效益，不仅考虑基础本身的用料和造价，还应考虑土方、降水、施工条件和工期等因素。
1.2 基础类型的选择高层建筑基础的选型应根据上部结构、工程质地、抗震设防要求、施工条件、周围建筑物和环境条件等因素综合考虑确定，应选用整体性好、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。
天然地基上的筏形基础比较经济，宜优先采用，必要时也可以采用箱型基础；当地质条件好、荷载较小且能满足地基承载力和变形的要求时，也可以采用交叉梁基础或其他基础形式；当地基承载力和变形不能满足设计要求时，可采用桩基或复合地基的基础形式。
基础是否发生倾斜是高层建筑是否安全的关键因素。
高层建筑结构桩基础设计
浅议高层建筑结构桩基础设计摘要：桩基础是高层建筑结构的基础形式之一，它是整体高层建筑的根本所在。
本文对高层建筑中桩基础设计进行了综合分析，旨在提高高层建筑结构桩基础设计的整体水平。
关键词:高层建筑；桩基础；设计中图分类号： tu97 文献标识码： a 文章编号：引言：随着我国经济的快速发展，城市高层建筑拔地而起，桩基础作为高层的基础部分在建筑工程中占有重要作用。
如何选择合理的桩基础形式，对于结构的安全性、经济性起着重要的作用。
一、桩基础的设计原则基桩根据施工工艺不同，分为预制桩和灌注桩；按排土分类分为挤土桩（打入、静压、振动、沉管等）和非挤土桩（钻孔、挖孔）。
常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻（冲）孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等。
桩基础设计时，应根据以下工程资料合理选择桩基础类型：①岩土工程勘探资料：岩土力学参数、地下水位、土层液化判别及特殊地质情况；②建筑场地：抗震设防烈度及场地类别、建筑场地现状及该区域施工经验等；③拟建建筑物的平面布置、安全等级、结构类型、荷载大小等；④施工工艺对地质条件和周边环境的适应性、施工周期要求等。
依据收集的建筑场地及岩土勘探数据、建筑物情况及施工条件等资料，我们可以合理确定建筑基础桩型及其单桩承载力特征值。
按结构荷载条件选择各种规格的桩（多层与小高层建筑可用预应力管桩、沉管灌注桩，而超高层建筑宜优先选用大直径灌注桩、嵌岩桩等）；施工周期紧时可优先选用预制桩，但市区应避免使用锤击和振动沉桩施工工艺；挤土效应敏感区域不应使用挤土桩；打入桩则需要根据土层地质情况选择不同穿透能力的桩，对存在孤石及地下障碍物的地基、有不能作为持力层的坚硬夹层的地基、从软土层直接进入中（微）风化基岩的地基、石灰岩及溶岩地区，不宜使用或应慎用预制管桩基础，否则应根据详细勘探结果，组织专家论证会，综合各方意见后确定基础方案；若基岩埋置很深时考虑摩擦桩和端承摩擦桩，基岩埋置较浅时优先考虑扩底桩以减少基础工程造价。
高层建筑桩基础设计要点浅析
高层建筑桩基础设计要点浅析摘要：建筑结构与人们的生活密切相关，随着社会经济的不断发展，城市建设用地趋于紧张，建筑高度越来越高，人们对建筑的品质和需求也在不断提高。
同时伴随着建筑行业的不断发展，桩基础设计及施工技术也越来越先进，并且在许多建筑项目中广泛应用，并取得较好的成效。
桩基础作为建筑的根基，在整个建筑生命周期中起着至关重要的作用，直接影响建筑的安全使用。
本文对建筑结构桩基础从设计到施工及检测的关键技术要点，进行了研究与探讨。
关键词：高层建筑；桩基础；预制桩；灌注桩引言桩基础作为建筑结构中的重中之重，同时在整个建筑工程造价上占有较大比例，桩基础设计的安全性、合理性、经济性显得尤为重要。
1.桩基础工程特点桩基础设计工作开展之前，工程场地应做详细的地质勘察，查明不良地质现象的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度，给出设计计算参数和整治方案建议；查明建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
根据详勘资料，再综合分析本工程是否适宜采用桩基础。
根据桩基础的生产及施工工艺的不同，可分为预制桩和灌注桩。
预制桩尺寸有空心或实心，截面有方形或圆形。
预制桩在工厂生产加工完成，成品运输至工程地点后通过锤击或者静压方式打入岩土中。
在建筑工程中常用的预制桩为直径400mm~600mm的高强混凝土预应力管桩。
灌注桩则全过程在施工现场进行，在设计桩位上现挖现浇，成孔方式主要有旋挖、冲孔、人工挖孔。
成孔后将焊接好的钢筋笼沉入孔内，再连续浇筑混凝土进行封孔成桩。
在建筑工程中常用的灌注桩直径为800mm~1600mm或更大直径。
这两种方式的优势和不足有着明显的差异，预制桩的优点是施工速度快，造价相对较低，但单桩竖向承载力也相对较低。
而灌注桩则施工速度较慢，造价较高，但单桩竖向承载力非常高。
由此可见，两种方式各有利弊，应根据项目实际需求及特点，作针对性性比选。
高层建筑结构地基基础设计
■ 薛向 荣
随着我 国经济 的迅速发展 ，全国大中型城市 的多高层建
筑 迅 速 增 多 ，随 着 高 层 建 筑 的 建 筑 高 度 的 不 断增 加 ，建 筑 类
用 平 板 式 筏 形 基 础 。 随后 地 质 勘 察 单 位 又 补 充 了相 应 的岩 土
勘察资料 ，提供 了Ｃ Ｆ Ｇ 桩复合地基 处理设计承载 力及 变形参 数。水泥粉煤灰碎石桩 （ Ｃ Ｆ Ｇ桩 ）法适用于 处理黏性 土、粉
一
、
组合 为４ １ ０ ｋ Ｐ ａ 。地基 持力层 为第⑥层 粉细砂 ，地基承载 力 特征值 为２ ５ ０ ｋ Ｐ ａ 。设计选取ＣＦ Ｇ桩桩径４ ０ ０ ｍｍ，Ｃ Ｆ Ｇ桩端
建筑用地南北 长１ ９ ８ ． ５ ６ ｍ ，东 西 长 ５ ２ ． ６ ７ ｍ。 该 工 程 建 成 后
持力层 为第⑨ 层粉质黏 土 ，地基承 载力特征值 为３ ２ ０ ｋ Ｐ ａ ，
该部 分 内容 实 际上 在 新 老规 范 中都 有 提 及 ，只 是 ，在 新 规范 中根 据 大量 工 程 的 实测 周 期 明确 提 出 了各 种 结 构体 系 下
Ｑ２ 沉积的黏 土层 。地下水位埋深 约１ ２ ． ５ ｍ～１ ２ ． ８ ｍ，水位年 变化幅度 为Ｏ ． ５ ｍ～１ ． Ｏ ｍ，地基抗浮 设计水位 为１ ２ ． Ｏ ｍ。地 下水对混凝 土没 有腐蚀性 ，但对干湿交替条件下钢筋混凝土 结构中的钢筋有弱腐蚀性 。场地地基土 不具液化性。场地土 类型为 中硬场地土 ，建筑 场地 类别为 ｌ ｌ 类。建筑场地属抗震 有利地段。根据地质 勘察 报告 建议 ，地基采用钻孔灌注桩或
期 的影 响
根 据 地 质 勘 察 报 告 ，场 地 地 貌 单 元 属 陇 东 黄 土 高
高层建筑的结构设计特点及基础结构设计
高层建筑的结构设计特点及基础结构设计作者：李建春来源：《商品与质量·学术观察》2014年第02期摘要：近年来，随着城市范围的不断扩大，高层建筑密度不断增加。
建筑高度的增加，风格的多样性，给高层建筑在设计上、技术上都提出了更多新的问题和要求，本文就高层结构设计的特点、设计原则以及基础的结构设计中存在的几个问题进行了探讨。
关键词：高层建筑结构特点基础结构设计0. 引言随着城市建设的不断加快，建筑业有了突飞猛进的发展，建筑用地也不断紧张，给高层建筑的设计提出了更新更高的要求。
尤其是高层建筑的结构设计越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点，给工程设计人员提出了更高的要求。
下面就高层结构设计的特点、设计原则以及基础的结构设计中存在的几个问题进行探讨。
1.高层建筑结构设计特点1.1水平荷载成为决定因素。
首先，数据显示楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值仅与楼房高度的一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力与楼房高度的两次方成正比。
因此，水平荷载对高层建筑稳定性的影响作用是很大的1.2轴向变形不可忽视。
高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1.3侧移成为控制指标。
与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。
随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（△=qH4/8EI）。
另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。
论高层建筑结构中的基础设计
论高层建筑结构中的基础设计摘要：基础在高层建筑结构中是重要的组成部分，不仅建筑物的安全性方面起到至关重要的作用，在造价和施工工期上也起到非常大的影响。
所以设计者在设计过程中，要根据地地质资料、荷载、结构类型、施工条件、施工材料等等因素做到全方位的考虑，使设计的基础即安全实用，又经济合理，同时也能方便施工。
文章主要是从基础设计的合理性，分析方法，适用类型，部分优化来进行论述。
关键词：高层建筑；基础结构；设计与优化中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：一高层建筑基础设计的现实意义1.1安全性地基和基础位于地面以下，系隐蔽工程。
它的勘察、设计和施工质量，直接影响建筑物的安全。
设计时保证与之上部结构相适应的基础选型是影响结构安全的重要因素。
如果建筑在基础选型设计上与上部结构不相适应、与所处的地基条件不协调、与上部结构不能在整体上协同受力等，有可能造成建筑物的不均匀沉降、建筑物开裂或倾斜甚至倒塌等严重后果。
一旦发生质量事故，补救和处理往往很困难，甚至是不可能的。
所以，高层建筑基础设计的现实意义。
1.2经济性基础形式设计合理有利于工程造价的降低。
地基基础工程的造价和施工工期在建筑总造价中所占的比例与多种因素有关，在建筑工程造价中基础工程占有的比重可达到25%左右，有时由于地质、结构的复杂性、施工条件等，则基础造价更高。
保证结构安全性前提下，合理的基础选型，尽量降低工程造价。
1.3时间性基础形式的合理有利于缩短施工工期。
据相关统计，基础工程的施工工期可占到土建工程总工期的约30%左右，因此，在当今经济飞速发展的大时代背景下，基础形式的合理选择对缩短施工工期具有重大意义。
二勘察成果在高层建筑基础设计中的影响及采取的措施上部结构与地基、基础按整体共同作用的分析方法是目前最理想的。
在上部结构与地基、基础之间可对满足接触点的静力平衡和接触点的变形协调同时满足，即将把其看成彼此协调的整体来进行分析。
基于高层建筑结构设计中的基础设计问题探究
形 ；当地基 土比较 坚硬 时，反力最大值的位 置更接近于边缘 。 ２ 、 砂土地基上的小型基础， 埋深较 浅或荷载较大，临近基础边缘 的塑性 区逐渐扩 大，这部分地基土所卸除的荷载必 然转 移给 基底中部的土体，导致 中部基底反 力增大 ，最 后呈抛 物线 形。 ３ 、当荷载非常 【 关键 词 】 高层建筑基础设计 ；基础 刚 大 ，以致地 基接近 整体破坏时 ，反力更加 向 度 ： 作 用 理 论 中部集 中而 呈钟 形，当两端存在非常大的地 面堆 载或相邻 建筑的影响时，也可能 出现钟 了 提 高， 使人 们对 高层 建筑条件提 出了更 高 的要 求 ，本文在此提 出了 自已的一 些观 点， 首先 概述 了高层 建筑 结构设 计 中的基 础设 计 ，然后分析 了高层建筑 结构基础设计 中应 注意的 问题 ，希望对提 高高层建 筑结构设 计 质量 有所帮助。 ．
一
、
绝对刚性基础对荷 载传递起 着“ 架越 作用” 。 由于基础为绝对刚性 ，迫使地基均 匀沉 降。 由于土中塑性区的开展， 反力将 发生重分布 。 塑性区最先在边缘处 出现 ，反力将减小，并 向中部转移 ，形成 马鞍形 分布。理论分析与 试验研究表 明，基底 反力 的分布 除与基 础刚 度密切相关外 ，还涉 及到土的类 别与变形特 性、 荷载大小 与分布 、 土的固结与蠕 变特性， 以及基础 的埋深和 形状等多种因素。基底反 力分布大致分为三种类型 ： １ 、 如果基底面积
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基于高层建筑结构设计中的基础设计问题探究
黄沛均 （ 广州大 学建筑设计研 究院东莞分 院，广东 ，东莞 ，５ ２ ３ ０ ０ ０ ）
探讨高层建筑结构筏板基础的设计要点
探讨高层建筑结构筏板基础的设计要点摘要：筏板基础属于浅基础类型，主要用于负责承担基础上部的负荷，其在薄弱的地基中可以提供稳定的支持，预防地基变形，目的是提高地基基础的稳定性，消除高层建筑地基中潜在的安全风险，加强高层建筑基础的控制力度。
本文以高层建筑结构为分析对象，探讨了筏板基础的实践设计。
关键词：高层建筑；结构；筏板；基础设计引言对于高层建筑而言，基础设计至关重要，特别是垂直方向的载荷，干预了建筑基础的稳固性。
筏板基础设计的应用可以平衡高层建筑结构的受力，避免建筑基础的载荷受力过于复杂，满足高层建筑结构的基础需求。
筏板在建筑基础设计中，占有很重要的比重，属于高层建筑结构设计中的重点，有利于提高建筑基础的安全水平。
1、高层建筑结构筏板基础设计的重要性笩板基础是指把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板，其由底板、梁等整体组成。
在高层建筑结构中其重要性表现为：①筏板基础能够为高层建筑地基，提供完整的刚度设计，适当调节地基中出现的沉降，缓解高层建筑地基中受力不均匀的问题，体现出了筏板基础的控制作用；②在高层建筑地基结构中，筏板基础设计方式的安全系数高，其安全性能要优于其他地基支撑方法，不仅可以保护地基，还能应用在高层建筑的地下室设计中，表明筏板基础在建筑安全方法的价值；③筏板基础本身具有一定的抗震能力，其可提升高层建筑结构的抗震水平，有利于强化高层建筑结构的刚度和强度，完善建筑地基结构的设计，便于落实筏板基础的应用。
2、高层建筑结构筏板基础的设计2.1筏板基础的承载力建筑物荷载较大，地基承载力较弱，筏板基础在高层建筑结构中可以弥补地基承载中的不足之处，根据高层建筑地基的实际情况设计筏板基础的承载力，补充地基的承载缺陷。
筏板基础承载力设计与高层建筑地基存在直接的关系，需要按照高层建筑地基的深度、宽度数据，积极调整筏板承载数值，获取准确的筏板承载，确保筏板承载符合高层建筑结构的需求。
关于高层建筑基础的结构设计理念
关于高层建筑基础的结构设计理念摘要：高层建筑具有楼层多、高度高、施工作业面较小的特点，所以其在建设施工过程中会随着施工高度的不断增加，促使上层建筑对地面的荷载承受压力不断提高。
因此，为保证高层建筑在施工过程中不出现地面塌陷、建筑结构不均匀沉降的问题，就必须对其地面基础设计和施工进行严格控制。
本文就高层建筑结构设计中的基础设计进行理论概述，论述了高层建筑结构基础设计中应注意的问题。
关键词：高层建筑；结构基础；设计理念；存在问题abstract: high-rise building with floor, height, construction operation small characteristic, so in the process of construction with the construction of the increasing of height, makes the superstructure loads on ground pressure increase. therefore, in order to ensure the uneven subsidence of ground subsidence, building structure without problems of high-rise buildings in the construction process, we must strictly control the ground foundation design and construction. this paper discussed on the basis of design in structure design of high-rise building, discusses the design should pay attention to problems in the structure of high-rise building foundation.key words: high-rise building; structure; design concept;problems中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a文章编号：1、基础埋深要注意的问题对于位于土质地基上的高层建筑，为了满足稳定性要求，其基础埋深应随建筑物高度适当增大。
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论高层建筑结构中的基础设计
摘要：高层建筑结构设计中，基础设计方面尤其重要。
所谓“地基不牢地动山摇”，基础如果不打好，那么建筑物就会出现严重问题！轻则建筑出现裂缝，严重可导致整个高层建筑倾塌。
本文依据已有的工程实践，进行了初浅的介绍，以供设计人员参考。
关键词：高层建筑；结构设计；基础；问题
中图分类号： tu318 文献标识码： a 文章编号：
在经济迅速发展的今天,高层建筑成为城市空间利用的重要角色，同时，迅速发展的高层建筑也给设计师提出了诸多新的挑战。
高层建筑的基础作为高层建筑结构体系的一个非常重要的部分至关重要。
高层建筑基础选型基础工程设计中的关键问题是如何根据各个地区地质条件的差异,来选择安全经济的基础形式。
一般情况下，高层建筑应需考虑以下几种条件:①高层建筑基础应支承在坚固或均匀的地基上,应充分考虑到持力层以及下卧层的稳定性,不宜在同一栋建筑采用多种类型的基础形式；②高层建筑基础应保证基础本身的强度要求,同时，基础上部传递的荷载分布应达到最大的均匀；③高层建筑基础应满足上部结构的正常使用要求;④高层建筑基础应满足相关构造要求,如高层建筑箱基的埋置深度和高度,基底平面形中心应与结构竖向静荷载重心重合,对偏心距的要求、沉降控制等;⑤高层建筑基础一般埋置较深,在施工过程中,为了保证施工过程中的安全和质量，高层建筑的基础应充分考虑到深基坑开
挖和地下水抽排对周围建筑物的影响。
高层建筑在设计基础时一般采用筏板基础、桩筏基础、箱形基础等，具体选择哪种基础形式是基础设计考虑的首要问题，设计工作的过程可以遵循以下几步进行。
首先，充分掌握施工场地的岩土勘报告，根据场地的地层分布及各层地基承载力特征值确定明确的持力层；其次根据持力层的位置及建筑专业确定的上部结构类型、层数、地下室层高初步选定基础形式，并核查是否满足该种基础形式的基本要求；最后根据上部结构的荷载及地基承载力特征值进行基础估算，同时要考虑持力层下是否有软弱下卧层、基础施工的工艺方法、邻近建筑物基础的影响等。
下表为笔者了解的一些高层建筑的基础形式列表。
其中，凯地怡苑2号楼，原建筑方案地下1层，地下室层高为4.2米，地上11层，房屋高度32.45米，框架剪力墙结构。
根据该场地的岩土工程勘察报告，卵石层埋深8.5米，地下水位埋深8.1米，基础设计时若选择桩基础则桩长与桩径比不满足规范的要求，且受地下水的影响卵石层下继续下挖特别容易塌挖方，若选择筏板基础则地下层高过高，经多方面经济比较并与建设单位沟通后将地下室层数改为2层设置，基础采用筏板基础。
由此可见，基础形式的选择需考虑、综合各方面的因素。
二、在进行基础设计时，应注意如下问题：
1.目前国内高层建筑基础设计大多直接采用电算程序计算出的各种荷载效应的标准组合和同一地基或桩基承载力特征来设计，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，加强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并未得到增强，从而导致一些高层建筑出现地下室底部横向墙体八字裂缝，这是典型盆式差异沉降现象。
建议重力荷载与风荷载组合时，承载力特征值可适当提高1.1倍—1.2倍，重力荷载与地震作用组合时，承载力特征值可按现行《建筑抗震设计规范》予以提高。
因此，高层建筑基础设计应以减小长期中立荷载作用下地基变形、差异变形为主，计算地基变形时，传至基础地面的荷载效应采用正常使用的极限状态下荷载效应的准永久组合，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50mm—100mm，不宜采用肥槽填充混凝土做法。
筏板基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其荷载的分布等因素确定，可取消偏心距计算。
平板式筏基的板厚可根据受冲切承载力计算确定，尚应考虑不平衡弯矩作用在冲切面上的附加剪力，板厚不宜小于400m。
筏形基础应采用双向钢筋网片分别配置在板的顶面和底面，钢筋间距不宜小于150mm，也不宜大于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.桩基的设计应因地制宜，桩基选择和承台设计应根据上部结构类型、桩端持力层土类、荷载大小、地下水位、桩穿越的土层、施工条件和经验、制桩材料供应条件等因素综合考虑。
桩基的竖向承载力、水平承载力和抗拔承载力等确定，应以静载试桩结果为依据，有利于保证安全性和经济性。
试桩依桩长、岩土不同等取不利情况选择，按照勘探报告提供的桩基设计参数和桩基规范经验系数法得到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、对沉降有严格要求的建筑的桩基础以及采用摩擦型桩的桩基础，应进行沉降计算。
受较大永久水平作用或对水平变位要求严格的建筑桩基，应验算其水平变位。
箱形基础的平面尺寸应根据地基土层承载力和上部结构布置以
及荷载大小等因素确定。
外墙宜沿建筑物周边布置，内墙沿上部结构的柱网或剪力墙位置纵横均匀布置，墙体水平截面总面积不宜小于箱形基础外墙外包尺寸的水平投影面积的1/10。
对基础平面长宽比大于4的箱形基础，其纵横水平截面面积不应小于箱基外墙外包尺寸水平投影面积的1/18。
箱形基础的高度应满足结构的承载力、刚度及建筑使用功能要求，一般不宜小于箱基长度的1/20，且不宜小于3m。
此处箱基长度不计墙外悬挑板部分。
箱形基础墙体的门洞宜设在柱间居中的部位，洞口上下过梁应进行承载力计算。
高层建筑基础设计案例分析某高层建筑位于繁华地段；地下2层，
地上26层，其中一、二层为商业用途，功能上要求大跨柱距，以上均为住宅；建筑高度为78.6m，总面积约48000m2；为a级高度钢筋混凝土高层建筑，抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类，场地土类别为ⅱ类，结构体系为部分框支剪力墙结构。
4.1地质分析根据岩土工程勘察报告，本工程场区地层结构逐层为：杂素填土、碎石层、粘土层、闪长岩残积土、全风化闪长岩、强风化闪长岩和中风化闪长岩。
场区内地下水属壤中潜水型，埋深3.40~3.80m。
4.2桩基方案优化本工程原设计采用桩径600mm的钻孔灌注桩，以中风化闪长岩为桩端持力层，桩长约18m，单桩承载力特征值为1800kn，桩总数为862颗，需要满堂布桩，因此采用桩筏基础，基础筏板厚1800mm，上、下皮各配置两排双向φ25@150受力钢筋网，板厚中部配置两排双向φ12@300构造钢筋网。
本工程优化设计将原桩长减少2m，桩径由600mm增大至700mm，其它条件不变，采用钻孔灌注桩后压浆技术后，单桩承载力特征值由优化前的1800kn增大到
3500kn，桩总数由优化前的862颗减少到388颗，将原设计的满堂桩筏基础方案修改为柱下独立承台或墙下条形承台＋构造防水底
板方案，承台厚度与筏板厚度相同，均为1800mm，但是只需在承台下皮单层配筋，防水底板厚度为600mm。
4.3经济优势经估算，本工程采用钻孔灌注桩后压浆技术后，单桩承载力增加94%；桩身混凝土用量节省约2100立方米，节省比例约47%；基础底板混凝土用量节省约3550立方米，节省比例约48%；合计节约工程造价约374万元。
同时由于缩短了施工工期，加快了
资金周转，取得了令业主满意的直接经济效益和综合社会效益。
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：
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