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高層建筑基礎(chǔ)選型分析與研究(3頁(yè)).docx

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高層建筑基礎(chǔ)選型分析與研究(3頁(yè)).docx

1、高層建筑基礎(chǔ)選型分析與研究【摘要】對(duì)高層建筑而言，建筑的結(jié)構(gòu)體系是其建設(shè)是否合理經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵因素之一。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，建筑物的高度以及功能也在不斷的發(fā)展變化。本文就近年來(lái)各種高層建筑的結(jié)構(gòu)體系及其受力特點(diǎn)進(jìn)行分析。 /1/view-12287947.htm【關(guān)鍵詞】高層建筑；基礎(chǔ)選型；重要性一、高層建筑基礎(chǔ)選型的主要依據(jù)在基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)各地區(qū)不同的地質(zhì)條件，選擇合理的基礎(chǔ)型式，是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。一般情況下應(yīng)考慮以下條件：（一）基礎(chǔ)應(yīng)支承在較堅(jiān)固或較均勻的地基上，應(yīng)考慮持力層及其下臥層的整體穩(wěn)定，同一棟建筑不宜采用多種不同類(lèi)型的基礎(chǔ)型式；（二）基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的

2、允許值。（三）高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，應(yīng)滿(mǎn)足建筑物使用上的要求，例如人防要求、設(shè)置地下車(chē)庫(kù)地下酒吧、地下商場(chǎng)、地下餐廳等要求。（四）應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，不僅考慮基礎(chǔ)本身的用料和造價(jià)，還應(yīng)考慮土方、降水、施工條件和工期等因素；（五）根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)形式（框架、框剪及剪力墻結(jié)構(gòu)）選配合理的基礎(chǔ)型式；（六）高層建筑基礎(chǔ)，一般埋置較深，特別是地震區(qū)的高層建筑宜選擇對(duì)抗震有利的地段，避開(kāi)不利地段，當(dāng)條件不允許避開(kāi)不利地段時(shí)，應(yīng)采取可靠措施，使建筑物在地震時(shí)不致由于地基失穩(wěn)而破壞，或者產(chǎn)生過(guò)量下沉或傾斜。二、高層建筑基礎(chǔ)選型的重要性（一）高層建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性現(xiàn)如今，建筑的體形及其平立面的空間設(shè)置愈趨復(fù)雜、

3、建筑難度以及成本投入日益增大。這就要求建筑物的結(jié)構(gòu)性能要更加優(yōu)良，同時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形式適應(yīng)性方面也要求的更加嚴(yán)格。為了適應(yīng)現(xiàn)如今社會(huì)愈趨多元化的發(fā)展趨勢(shì)，高層建筑的設(shè)計(jì)方案也向著多樣化復(fù)雜化的方向不斷發(fā)展。很多的高層建筑為了在最大程度上增大凈空高度，致使很多建筑本身以及施工過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了很多的問(wèn)題以及矛盾。因此，提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)形式的要求勢(shì)在必行。另一方面，隨著建筑高度以及規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高層建筑的工期越來(lái)越長(zhǎng)，投入的成本也越來(lái)越高。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，建筑主體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化必要性開(kāi)始顯現(xiàn)。（二）高層建筑與城市社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程以及人口的持續(xù)增長(zhǎng)導(dǎo)致城市的人口數(shù)量上升

4、的非常快。城市居住、辦公等用地日益緊張，為了盡可能的減少城市土地的不必要浪費(fèi)、更加充分的發(fā)揮出城市土地的利用率、最大程度緩解城市住房緊張等問(wèn)題，高層建筑的需求增長(zhǎng)十分迅速。而且建筑的高度、復(fù)雜性以及建設(shè)速度也都在不斷的上升。三、高層建筑基礎(chǔ)選型引發(fā)的若干思考高層建筑基礎(chǔ)選型工作的綜合性非常強(qiáng)，其中包含了大量不確定與因素，而且也會(huì)受到許多客觀條件以及外在因素的影響。高層建筑結(jié)構(gòu)體系合理性以及經(jīng)濟(jì)性成為了選型的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度以及建筑功能的不斷增加。在進(jìn)行高層建筑基礎(chǔ)選型的時(shí)候，在要考慮工程造價(jià)以及投資能力的基礎(chǔ)上，還要考慮到所選結(jié)構(gòu)型式是否能夠適應(yīng)建筑的功能，施工條件以及技術(shù)能力能否完成所

5、選的建筑結(jié)構(gòu)，能夠在預(yù)定的工期內(nèi)完工、建筑材料和能源是否可以供應(yīng)及時(shí)等問(wèn)題。（一）從建筑結(jié)構(gòu)體系的角度進(jìn)行分析高層建筑的結(jié)構(gòu)體系主要包括框架結(jié)構(gòu)、異型柱框架結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)以及純剪力墻結(jié)構(gòu)。異型柱框架結(jié)構(gòu)是框架結(jié)構(gòu)的延伸機(jī)構(gòu)形式，它具有框架結(jié)構(gòu)的一切基本特點(diǎn)。除此之外，它相較于框架結(jié)構(gòu)而言，有利的一點(diǎn)是：和墻一樣寬的異型柱可以使建筑平面得到更為充分的使用。但是，有一利即有一弊，這種異型柱相對(duì)于框架柱而言，它的剛度以及承載能力都要差很多，而且它的規(guī)范性也要求的較高。因此，這種異形柱大多用在像別墅或者是小于8層的建筑物當(dāng)中。框架結(jié)構(gòu)最為主要的特點(diǎn)就是它柱網(wǎng)布置的靈活性非常好。因此，它的使用空

6、間以及延展性都非常好。也可以采用輕質(zhì)的材料來(lái)建設(shè)填充墻（這樣可以減輕建筑結(jié)構(gòu)的自重）。但是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的框架大多是采用縱橫雙向的布置手法，這致使內(nèi)凸的框架形態(tài)嚴(yán)重影響到了建筑的使用功能。同時(shí)，因?yàn)闄M向側(cè)移的關(guān)系，致使這種結(jié)構(gòu)的抗震能力較差。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)就是它是利用電梯間做鋼筋硅核心筒來(lái)抵抗絕大部分的水平荷載。這樣的話(huà)，框架柱的主要承載對(duì)象就剩豎向荷載。這不但能使框架結(jié)構(gòu)布置靈活同時(shí)也滿(mǎn)足了建筑剛度以及抗震能力的要求。但是正如同，人無(wú)完人，一樣，它也具有一個(gè)致命缺點(diǎn)：因?yàn)榧袅Φ牟贾檬艿较拗啤Ｒ虼耍瑒傂摹①|(zhì)心不重合的情況經(jīng)常發(fā)生，而且它的內(nèi)凸框架也會(huì)影響到建筑物本身的使用功能。（二

7、）從建筑結(jié)構(gòu)部位的角度進(jìn)行分析按照建筑結(jié)構(gòu)部位主要可以分為豎向承重結(jié)構(gòu)的選型、水平承重結(jié)構(gòu)的選型以及下部結(jié)構(gòu)的選型。在對(duì)豎向承重的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的時(shí)候，最先要考慮到的一點(diǎn)就是建筑物的高度以及建筑物的用途（是住宅還是辦公樓）。因?yàn)椴煌慕Y(jié)構(gòu)體系對(duì)于建筑強(qiáng)度以及剛度的要求是完全不一樣的。因此，它們適應(yīng)的高度也是不盡不同。通常說(shuō)來(lái)，框架結(jié)構(gòu)一般是用于建筑高度不是很高、層數(shù)也不多、對(duì)設(shè)防烈度的要求也比較低的建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中。框架剪力墻結(jié)構(gòu)以及純剪力墻結(jié)構(gòu)則可以滿(mǎn)足大多數(shù)建筑物對(duì)高度上的需求，而在建筑層數(shù)較多且對(duì)設(shè)防烈度要求較高的時(shí)候，則最好選用筒體結(jié)構(gòu)。除此之外，在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)選型的時(shí)候還要考慮到建筑物

8、的用途，如果是用作住宅的話(huà)則一般采用剪力墻結(jié)構(gòu)。在對(duì)水平承重的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型的時(shí)候，因?yàn)樗匠兄厥潜ＷC建筑物整體穩(wěn)定以及水平力傳遞的建筑基礎(chǔ)，因此在對(duì)它進(jìn)行建筑基礎(chǔ)選型的時(shí)候一定要慎之又慎。對(duì)水平承重結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型通常有：平板體系、無(wú)梁樓蓋、密肋樓蓋以及肋形樓蓋等幾種類(lèi)型。平板體系常被用于剪力墻結(jié)構(gòu)或筒體結(jié)構(gòu)當(dāng)中。這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)就是板底非常平整，可以省去加吊頂?shù)牟襟E。另外，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的高度很低，因此在一定程度上也可以起到降低層高的作用。但是這種結(jié)構(gòu)并不是適用于所有的建筑物，當(dāng)跨度較大的時(shí)候，使用平板體系是非常困難的。一般的非預(yù)應(yīng)力平板的厚度不會(huì)超過(guò)6cm，預(yù)應(yīng)力平板的厚度也絕不能超過(guò)9c

9、m，否則平板厚度過(guò)大會(huì)加重樓面的重量（如果采用現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力無(wú)粘結(jié)平板樓面則可以在一定程度上減少平板的厚度）。在建筑物的層高受到限制的情況下，公用建筑一般會(huì)選擇無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)形式。無(wú)梁樓蓋這種結(jié)構(gòu)最好要帶有現(xiàn)澆柱帽，這樣可以在一定程度上起到加強(qiáng)板柱連接可靠性的作用。選擇無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)一定要注意建筑物的跨度，這種結(jié)構(gòu)的合適跨度是：普通鋼筋混凝土建造的樓面6m以?xún)?nèi)；預(yù)應(yīng)力混凝土建筑的樓面則可以達(dá)到9m。與無(wú)梁樓蓋不同，密肋樓蓋適用于跨度較大而且梁高受到限制的建筑設(shè)計(jì)。比如筒體結(jié)構(gòu)的角區(qū)樓面一般就會(huì)采用密肋樓蓋。但是，如果采用裝配式樓板的時(shí)候，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一定要加入混凝土現(xiàn)澆面層的施工步驟。樓蓋

10、類(lèi)的結(jié)構(gòu)一般情況下應(yīng)滿(mǎn)足：在建筑物高度超過(guò)50m時(shí)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)最好選擇現(xiàn)澆摟蓋的結(jié)構(gòu)；而對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架結(jié)構(gòu)而言選擇現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)則更為適合。它作為一個(gè)承上啟下的結(jié)構(gòu)存在，它肩負(fù)著將建筑上部結(jié)構(gòu)的承重荷載傳遞給地基的重要作用。除此之外，它對(duì)房屋造價(jià)以及施工工期等也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。總結(jié)綜上所述，因?yàn)楦邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)體系將會(huì)對(duì)建筑物本身的抗震能力產(chǎn)生直接的影響，因此在進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)選型的時(shí)候一定要注意以下幾點(diǎn)要求。第一，所選擇的建筑結(jié)構(gòu)模型一定要具備一定的承載能力、剛度以及必要的變形能力。最大程度上避免因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)局部的破壞致使整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的坍塌。第二，建筑結(jié)構(gòu)的豎向布置以及水平布置要將承載能力進(jìn)行合理的分布，避免因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)局部位置的突變和扭轉(zhuǎn)形成建筑的薄弱部位，這里最好要設(shè)計(jì)多道的抗震防。第三，高層建筑基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)對(duì)房屋的正常使用和安全至關(guān)重要，應(yīng)根據(jù)巖土工程勘探資料，綜合考慮上部結(jié)構(gòu)類(lèi)型、材料情況、施工條件和使用功能要求等因素，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：1李建武.高層建筑基礎(chǔ)選型分析與研究J.中外建筑，2011，（10）.2金鑄.高層建筑樁基礎(chǔ)選型分析J.建筑遺產(chǎn)，2013，（5）.3徐翔，徐建軍.高層建筑結(jié)構(gòu)體系分析及地基基礎(chǔ)選型決策研究J.中國(guó)科技博覽，2013，（21）.

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