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摘要：本文通過對高層建筑結(jié)構(gòu)的分析，進(jìn)行對于高層建筑在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中應(yīng)該需要注意的各方面問題，能夠和同仁一起進(jìn)行探討，以不斷發(fā)展提高在高層建筑設(shè)計(jì)上的質(zhì)量，做到共同進(jìn)步的趨勢。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；理念

高層建筑的主要特點(diǎn)就是層數(shù)很多，在高度上也是十分的長，體積大。因?yàn)榻ㄖ锓浅８叽螅谪Q向的荷載力又大又集中，并且荷載力和地震的荷載成倍的增長的，所以，要求施工人員在地基上要進(jìn)行更高的承載力，同時(shí)在控制范圍內(nèi)的傾斜度和沉降上，保證建筑物的穩(wěn)定性。這對與基礎(chǔ)建筑設(shè)計(jì)與施工上有了更高的要求。在高層建筑的基礎(chǔ)工程經(jīng)濟(jì)成本上與施工的工期，在建筑的總比例上占有一定的比例?；A(chǔ)的工程建筑設(shè)計(jì)在施工上對于建筑本身以及周邊的環(huán)境起著重要的作用。

1高層建筑設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)理論

高層建筑在結(jié)構(gòu)上是有一定的剛度的。它與基地以及基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)共同體系。但是在很長時(shí)間中，因?yàn)槿藗冊趯τ诟邔咏ㄖ系恼J(rèn)識有一定的局限性，對于在計(jì)算上的缺乏，在設(shè)計(jì)中很多時(shí)候會在建筑部分上的一些聯(lián)系人為的切割，在對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上進(jìn)行研究考慮，要在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上中的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，在上部結(jié)構(gòu)的承載能力上進(jìn)行內(nèi)力的計(jì)算。

1.1上部結(jié)構(gòu)的剛度對基礎(chǔ)受力狀況的影響

如果上部的結(jié)構(gòu)是具有絕對的剛性，地基在遭遇變形時(shí)，各個(gè)構(gòu)建就會下沉。如果在豎向的構(gòu)件端部上的轉(zhuǎn)動能力忽略的話，就會使豎向構(gòu)件基礎(chǔ)梁像倒置的連續(xù)梁一樣。在整體上不會產(chǎn)生彎曲，但是在荷載力上是以基地的分布的反力為形式的，發(fā)生的局部彎曲。如果上部結(jié)構(gòu)是柔性的材質(zhì)，對于基礎(chǔ)的變形上是沒有任何約束作用的，所以在基礎(chǔ)梁即將纏上局部的彎曲的話，還要受到整體建筑的彎曲。所有，在這兩種情況下，基礎(chǔ)梁的內(nèi)力分布在形式上和大小上都會產(chǎn)生很大的差異。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)中會經(jīng)常的出現(xiàn)這些情況，對于整體性的考慮是非常困難的，只能依靠電腦的分析計(jì)算，在地基基礎(chǔ)上以及荷載條件沒有變化的情況下進(jìn)行分析研究，對于上部建筑結(jié)構(gòu)的剛度增加，減少基礎(chǔ)上的內(nèi)力。上部結(jié)構(gòu)是要對內(nèi)力基礎(chǔ)進(jìn)行減少，要注意上部結(jié)構(gòu)也不是無限的應(yīng)用。

1.2地基條件對基礎(chǔ)受力狀況的影響

基礎(chǔ)的受力情況是取決于地基土上的壓縮性和分布的均勻性上的。在低級本不能夠被壓縮時(shí)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也不會產(chǎn)生整體的彎曲，局部的彎曲狀況也很小。實(shí)踐中施工人員最常見的就是地基是有一定的壓縮性能的，并且分布的不均勻，這樣基礎(chǔ)彎曲分布是完全不同的?；A(chǔ)地基經(jīng)常會顯示出一些摩擦的特征。因?yàn)榈鼗恋膹?qiáng)度是有限制的，所以在形成摩擦力上也是會有一定的限度的，不能超過土地的抗堿強(qiáng)度。外荷載力的分布上與性質(zhì)基礎(chǔ)是相對柔軟的，在土地的蠕變上等還會設(shè)計(jì)到時(shí)間的變化效應(yīng)，這些都會影響界面的條件。因此，應(yīng)從完全光滑一直到完全粘著這兩種極端情況之間來慎重估計(jì)界面摩擦的影響。

2高層建筑設(shè)計(jì)的原則

2.1高層建筑在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上要能夠選擇合適的方案

對于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，要能夠按照施工工程的地質(zhì)條件去設(shè)計(jì)。對于在施工條件以及周圍建筑物的影響下等各種方面的原因因素去進(jìn)行綜合性的分析與總結(jié)，在上部結(jié)構(gòu)類型上能夠與荷載進(jìn)行一定比例的分布，去選擇合理又經(jīng)濟(jì)的方案。在設(shè)計(jì)的過程中，能夠讓地基的能量發(fā)揮到最大限度，也要在特殊情況下對地基的變形進(jìn)行一定的計(jì)算。在設(shè)計(jì)中，能夠有一份詳細(xì)的地址勘測報(bào)告，對于周圍建筑的資料，以及在現(xiàn)場考察的情況上去看。在普遍情況下，不同類型的基礎(chǔ)是不能夠在同意張洪結(jié)構(gòu)單元上使用的。

2.2高層建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要選擇合適的結(jié)構(gòu)上的方案

在設(shè)計(jì)中，一定要選擇一個(gè)經(jīng)濟(jì)成本合理的結(jié)構(gòu)方案，同時(shí)也是選擇一個(gè)能夠?qū)嵤┑慕Y(jié)構(gòu)方案。在結(jié)構(gòu)方案上來說，能夠在體系中做到簡捷、明確受力。在不同的體系結(jié)構(gòu)中，是不能夠混合使用同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的。尤其是對于地震區(qū)，更應(yīng)該嚴(yán)格要求豎向的規(guī)則受力的平均設(shè)計(jì)，所以，在對工程施工上的設(shè)計(jì)要求下，在地理環(huán)境和施工的各方面條件下進(jìn)行綜合的分析與研究，能夠與建筑、水電暖等專業(yè)的形式就行充分的商討，這樣在基礎(chǔ)上就能夠進(jìn)行更好的結(jié)構(gòu)航的選擇了。能夠使架構(gòu)的方案更加明確，利用多余的空閑時(shí)間，可以對多個(gè)方面的方案進(jìn)行對比，從而選擇最優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)類型模式。

2.3高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要采取的構(gòu)造措施

結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是能夠?qū)?gòu)件上的延展性進(jìn)行一定的注重，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的弱項(xiàng)部分都能夠加強(qiáng)，在溫度力影響下要進(jìn)行一定程度的考慮，對鋼筋錨的長度上也要注意。

3高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)

高層建筑中的基本部分以及底層或由多層基礎(chǔ)建筑的設(shè)計(jì)，它的專業(yè)性能更高。在一些建筑結(jié)構(gòu)上的布置，樓層上的數(shù)目上、施工技術(shù)的要求上等都會受到因?yàn)檫x擇的不同結(jié)構(gòu)體系而受到一定的影響。（1）水平荷載將成為高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的決定因素。在高層建筑的豎向構(gòu)件中，水平載荷對于結(jié)構(gòu)上引起的軸力和建筑的高度的二次方成正比的。在高層建筑的樓面使用上，荷載是和建筑的本身重量在豎向的結(jié)構(gòu)中的數(shù)值是成一次方的正比。高層建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上對于豎向的荷載力大體意義上是一個(gè)定值，這是對于某一個(gè)特定高度的建筑物來說的。高層建筑上的基礎(chǔ)水平荷載是個(gè)不定值，這個(gè)不定值是隨著結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行的不同幅度上的一些變化的。（2）高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的重要設(shè)計(jì)指標(biāo)是結(jié)構(gòu)延性。而高層建筑與低層建筑相比較，其在地震作用下的變形會更大一些。為了使高層建筑避免倒塌，它應(yīng)具有較強(qiáng)的變形能力。在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)上，要特別地采取一定的措施，從而能夠保證其結(jié)構(gòu)，并使它具有足夠的延性。（3）對高層建筑結(jié)構(gòu)的軸向形變，不容忽視。通常情況下，對低層建筑結(jié)構(gòu)的分析，只是考慮彎矩項(xiàng)，其原因是軸力項(xiàng)影響太小。對于剪切項(xiàng)來說，一般情況下都是不考慮的。而對于高層建筑結(jié)構(gòu)的情況就不同了。它的層數(shù)多以及高度大，導(dǎo)致軸力值變得很大。另外，它沿高度積累的軸向變形非常地明顯；這樣地軸向變形將給高層建筑結(jié)構(gòu)分布與內(nèi)力數(shù)值造成很大地變化。在高層建筑結(jié)構(gòu)分析中，要對軸向變形的影響應(yīng)當(dāng)進(jìn)行考慮。但是，在結(jié)構(gòu)完成之后，結(jié)構(gòu)所受的豎向荷載并不是一次施加的。在施工過程中，絕大部分的結(jié)構(gòu)自重都是由占豎向荷載逐層施加的，而軸向壓縮變形已在施工過程中分階段的完成。因此，在施工過程中，對軸向變形的分層施加豎向荷載這一因素的考慮，不能按一次簡單的加載考慮，不然就會使一些不合理的計(jì)算結(jié)果的出現(xiàn)。（4）側(cè)移成為高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的控制指標(biāo)。高度的增加，使建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移迅速地增大起來。導(dǎo)致高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的偏心加劇，其原因是側(cè)向位移增大而產(chǎn)生的；造成房屋側(cè)塌，是由于產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過了一定地?cái)?shù)值。所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最主要的因素是結(jié)構(gòu)側(cè)移。

4總結(jié)

綜上所述，在高層建筑上，地基是一個(gè)非常重要的部分。高層的建筑結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜又漫長的過程，在結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)工作人員會遇到很多的問題，根據(jù)這些問題進(jìn)行具體的分析研究。在設(shè)計(jì)的過程中，要嚴(yán)格的按照規(guī)范去進(jìn)行實(shí)施，還要根據(jù)當(dāng)今社會的發(fā)展趨勢出發(fā)，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況，對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理完善的分析，比對，這樣能夠消除設(shè)計(jì)質(zhì)量上所出現(xiàn)的問題。在高層建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，要能夠有效的利用上部結(jié)構(gòu)的剛度。能充分的考慮到受力方面的基礎(chǔ)影響，對于基礎(chǔ)形式上的選擇要更加的合理，要運(yùn)用理論設(shè)計(jì)，最有效的減少基礎(chǔ)內(nèi)力的基礎(chǔ)成本造價(jià)。

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[3]劉煥訪.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對策的探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（30）.

作者:李京光 單位:山東魯新設(shè)計(jì)工程有限公司