高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計

1、<p>　　高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計</p><p>　　摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，相應地促進了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。在進行建筑設計的過程中，設計人員通過結合建筑的實際情況，綜合考慮多方面的因素，進而有利于提高建筑的性能，促進建筑的良好使用，推動建筑行業(yè)的良好發(fā)展。因此，本文針對高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計進行了具體的分析和研究，希望通過本文的探討，能夠為相關方面的研究提供理論性的參考。 </p

2、><p>　　關鍵詞：高層建筑；樁筏基礎；減沉設計；變剛度調平設計；設計原則 </p><p>　　中圖分類號：TU97文獻標識碼： A </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　在進行高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計的過程中，設計人員需要全面地掌握高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計的要點。在樁筏基礎優(yōu)化設計中，主

3、要包括的內(nèi)容有，減沉設計和變剛度調平設計兩部分的內(nèi)容。樁筏基礎一般應該在沿海地區(qū)的建筑中，由于沿海地區(qū)屬于沙質土，土質比較松，而采用樁筏基礎設計，能夠增加建筑基礎的牢固性，有利于提高建筑的安全性能。 </p><p><b>　　1 減沉設計 </b></p><p><b>　　1.1 設計原理 </b></p><p>

4、;　　在進行高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計的時候，需要進行科學的減沉設計。所謂的減沉設計，主要就是指，通過沉降控制進行樁筏基礎的設計[1]。在沿海地區(qū)，進行高層建筑樁筏基礎設計時，減沉設計是需要進行重點設計的。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度決定的。因此，減沉設計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 設計的內(nèi)容 </p><p>　　在進行減沉設計的時候，主要需要設計以下幾個方面的內(nèi)容。第一，選擇合理的樁長和樁身的斷面。在進行樁長的選擇上，需要依據(jù)高層建筑的實際需要進行選擇，一般樁長應該穿過壓縮性高的土層，主要的目的就是為了使其能夠最大程度的提高承載力。另外在進行樁身斷面的選擇上，應該使樁身的強度與地基土對樁的承載力進行匹配。第二，地面尺寸的確定

6、。在地面尺寸的確定方面，設計人員需要對建筑的周邊環(huán)境進行充分的考量，了解實際的建筑的需求，并且結合建筑的安全儲備的原則，進行地面尺寸的確定。第三，對樁基沉降的計算需要準確無誤。在進行樁基沉降計算的時候，設計人員需要根據(jù)各種參數(shù)的確定，得出樁基沉降與樁數(shù)之間的曲線關系，進行準確的分析，最終確定樁基沉降的準確數(shù)值。第四，對樁數(shù)量的確定。在進行樁數(shù)量的確定上，需要根據(jù)樁基沉降與樁數(shù)之間的曲線關系進行確定[2]。在樁數(shù)量確定之后，需要按照已經(jīng)確

7、定樁基實際所需要的樁數(shù)量進行設計。 </p><p>　　2 變剛度調平設計 </p><p>　　2.1 設計的原則 </p><p>　　在進行變剛度調平設計的時候，設計人員需要堅持以下幾個方面的原則。首先是準確性原則。所謂的準確性原則，就是在進行變剛度調平計算的時候，計算的數(shù)值一定要精準，只有采用精準的數(shù)值，才能夠確保高層建筑樁筏基礎施工的順利進行，也才能確保

8、整個建筑的安全使用。其次是適用性原則。在進行變剛調平設計的時候，需要堅持適用性原則。設計方案應該符合當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境，符合經(jīng)濟條件以及社會條件，只有這樣，才能夠確保設計出來的高層建筑良好的使用。 </p><p>　　2.2 設計的內(nèi)容 </p><p>　　在進行變剛調平設計的時候，主要需要設計以下幾個方面的內(nèi)容。在樁筏變剛度調平設計中，群樁剛度與單一筏板剛度的比值kpr最為關鍵。最合

9、適的kpr值與樁筏面積比有關，且當有關樁筏面積比范圍為16%~25%時,kpr值接近于1。當樁筏面積比較大時，為減少沉降差,kpr值應稍微增加?？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,任何實際樁長都可采用。在進行高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計的時候，需要對荷載的分布進行確定。而荷載分布的確定主要是由上部結構確定的。因此，在實際

10、的設計中，樁筏基礎上部結構由于受到功能的限制，無法對其進行有效的調整。在這種情況下，為了能夠進行更好的樁筏基礎設計，實現(xiàn)樁基的使用功能，我們只有對樁筏基礎的剛度進行調整，通過合理的剛度調整，進而滿足各項數(shù)值參數(shù)的要求[3]。具體的方法可以是，通過增加板厚，設置肋梁，縮小墻距等調整基礎剛度分布。但是，上述的幾種方法需要結合建筑實際情況有選擇性的進行應用，因為上述幾種方法所需要的費用較高，需要結合經(jīng)濟條件配合使用。因此，在需要漸少</

11、p><p>　　2.3 變剛度調平設計的步驟 </p><p>　　在進行變剛度調平設計的時候，設計人員需要采用科學合理的步驟進行，具體主要分以下幾個步驟。第一，設計人員在進行設計的時候，需要針對于建筑物的荷載以及周圍的地質條件進行板厚的設計。第二，針對于樁筏基礎的上部結構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，當分析完沉降的具體數(shù)值之后，如果地基的總體沉降過大

12、的話，需要地基中沉降過大的部分進行處理，確保地基的穩(wěn)定性以及滿足實際的荷載的要求。對于沉降過大部分處理的方法，如果是復合地基，需要抽掉一部分樁，也可以通過精確的計算算出樁的長度。 </p><p><b>　　3 注意事項 </b></p><p>　　在進行高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計的過程中，有以下幾點需要注意。一，在進行減沉設計的時候，設計人員應該對當?shù)氐淖匀画h(huán)境進

13、行充分的調查，由于一些地區(qū)的土質和地質構造非常的復雜，因此，在實際的設計中，設計人員需要進行充分的地質環(huán)境的調查，初步的對沉降程度進行估計，這樣一來，在進行實際的沉降計算的時候，對于實際的計算數(shù)值有一個非常大的參考價值，有利于提高樁基的安全性和穩(wěn)定性。二，在進行變剛度調平優(yōu)化設計的時候，對樁基進行剛度調平的方法有很多，但是設計人員需要有目的性的進行選擇，主要就是需要在實際的設計中，設計人員從經(jīng)濟條件，社會條件，自然地理條件以及建筑物自身

14、進行選擇性的應用，也只有這樣，才能夠促進高層建筑樁筏基礎設計的順利進行，并且設計出來的方案具備充分的合理性和科學性，促進建筑設計的順利進行。 </p><p><b>　　4 結束語 </b></p><p>　　本文針對于高層建筑樁筏基礎優(yōu)化設計進行了具體的分析和研究，通過本文的探討，我們了解到，在進行建筑基礎設計的時候，需要結合建筑所在地區(qū)的自然地理情況，并且結合

15、社會經(jīng)濟等多方面的因素，選擇合理的建筑基礎類型進行設計，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： </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]. 同濟大學學報(自然科學版). 2003(09). </p><p>　　[2]