高層建筑樁基抗震分析與應(yīng)用

董詩(shī)陶

（身份證號(hào)210181198404028026，遼寧沈陽(yáng) 110000）

摘 要：當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)科技水平、生活質(zhì)量要求、安全技術(shù)水準(zhǔn)等多方面協(xié)調(diào)進(jìn)步，共同發(fā)展的高效時(shí)代，時(shí)代的飛速進(jìn)步，也同時(shí)帶動(dòng)了人們對(duì)更高生活水平的追求。不斷提升建筑高度，擴(kuò)大建筑面積是解決當(dāng)務(wù)之急的必要措施，然而高層建筑的不斷擴(kuò)展也在不斷引發(fā)安全爭(zhēng)議，其中高層建筑如何緩解地震之急也成為當(dāng)下討論熱門(mén)話(huà)題，在這種背景下，高層建筑樁基的設(shè)立以及與其他建筑構(gòu)造的系統(tǒng)合作大大解決了高層建筑防震問(wèn)題，本文將對(duì)高層建筑樁基抗震進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；樁基；抗震分析與應(yīng)用

前言：地震是常見(jiàn)的破壞性大、范圍廣的自然災(zāi)害，雖然可以掌控地震發(fā)生后的評(píng)測(cè)以及精確度一般的地震預(yù)測(cè)，但是目前人類(lèi)只能通過(guò)自身防護(hù)來(lái)減小地震造成的后果，對(duì)于建筑來(lái)說(shuō)，也只有提升其自身抗震能力才能在地震期間安之若素、屹立不倒。因此作為建筑防震過(guò)程中一大功臣的樁基在此時(shí)凸顯其作用，樁基在抗震過(guò)程中并非獨(dú)立作用，而是通過(guò)與系統(tǒng)合作完成抗震功能最大限度的發(fā)揮，確?？拐鹦Ч?。筆者本文一方面討論分析了當(dāng)下樁基抗震現(xiàn)狀，一方面提出了對(duì)應(yīng)改進(jìn)建議。

1.對(duì)當(dāng)下高層建筑樁基抗震現(xiàn)狀的分析探討。

1.1樁基乃高層建筑之根本、抗震之功臣。

城市生活相較農(nóng)村生活而言，有更多便利、舒適之處，因此當(dāng)今時(shí)代的人們?cè)谂υV求爭(zhēng)取留在城市生活，醫(yī)療水平的提高也助力了人們的生命健康水平，因此人口也達(dá)到了一個(gè)較高值，然而居住面積是有限的，因此開(kāi)發(fā)高層建筑來(lái)緩解城市人口或其他人口住房生活問(wèn)題，幫助緩解住房壓力是尤為必要的。關(guān)于樁基抗震方面的有關(guān)研究，材料主要來(lái)源于建筑抗震實(shí)際情況的偵測(cè)，數(shù)據(jù)分析是輔助材料，在不可控、未知因素繁多的情況下，討論樁基在不同環(huán)境背景下承載能力的不同狀況雖然費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但也是必經(jīng)之路。樁基與天然基相較而言，具備更優(yōu)的抗震能力，表現(xiàn)在對(duì)結(jié)構(gòu)震害具有顯著緩和、能大力提高抗震穩(wěn)定性、減下震陷。樁基是能使用多種地理環(huán)境、地質(zhì)條件下一種性能較優(yōu)、安全保障較好、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的一種首選抗震基。在地震容易發(fā)生的地區(qū)，曾發(fā)生多起建筑被較好保存的先例，其中樁基則是功臣。樁基對(duì)不同地域不同地理?xiàng)l件的建筑工程里，會(huì)被賦予不同設(shè)計(jì)，確保符合當(dāng)時(shí)背景建立最適合的樁基。

1.2樁基是如何達(dá)到抗震效果的即樁基的應(yīng)用機(jī)理。

在建筑應(yīng)用實(shí)際領(lǐng)域中，千里之行始于足下之理依然是建筑之核心根本所在。樁基種類(lèi)繁多、形式多樣、應(yīng)用廣泛，不僅是高層建筑安全的庇護(hù)，與此同時(shí)樁基還對(duì)整個(gè)建筑多個(gè)層面具有助力保護(hù)和安全保障的作用，如建筑的穩(wěn)定性、安全性、壽命、經(jīng)濟(jì)效益等多個(gè)方面都會(huì)受到樁基的影響，可見(jiàn)樁基在建筑工程之中地位之高。地震發(fā)生時(shí)，樁基與土、結(jié)構(gòu)等系統(tǒng)合作、相互作用，共同完成有效抗震。樁基抗震中是與多層結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)并進(jìn)而非單個(gè)作用，因此為發(fā)揮樁基抗震作用，設(shè)計(jì)師或相關(guān)研究人員一直從建筑物整體角度出發(fā)，在不同地域不同地理環(huán)境背景下，先通過(guò)檢測(cè)驗(yàn)算，再設(shè)計(jì)出適宜當(dāng)下背景的合理的樁基抗震設(shè)計(jì)原則，并輔以不同的相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施。此外再進(jìn)行相應(yīng)的不同背景下的抗震演算，達(dá)到預(yù)期的抗震效果目標(biāo)。樁基在地震發(fā)生時(shí)，一方面具備減緩自身震害影響，另一方面也能顯著減緩樁基上層結(jié)構(gòu)震害影響。

1.3樁基設(shè)計(jì)及正式建立的過(guò)程中，需要改進(jìn)的地方。

經(jīng)多次實(shí)際地震災(zāi)害中樁基抗震研究表明，樁基建筑與其他基礎(chǔ)形式的建筑相較而言，樁基建筑自身所承受的震害明顯輕于后者。以此推導(dǎo)，樁基對(duì)于減緩上部結(jié)構(gòu)的地震功效具有顯著效果，然而歷來(lái)地震實(shí)際狀況分析，地震對(duì)樁基自身也具有不小的破壞性影響。樁基震害情況與當(dāng)下環(huán)境背景和地域條件顯著相息。上部結(jié)構(gòu)形式、荷載特點(diǎn)以及樁基設(shè)計(jì)的是否合理都是決定地震對(duì)建筑震害程度的客觀(guān)因素。在地質(zhì)因素角度上，將土的類(lèi)型劃分為非液化土以及液化土兩大類(lèi)，對(duì)兩類(lèi)不同土類(lèi)型不同抗震作用以及不同抗震設(shè)計(jì)研究開(kāi)展著實(shí)必要。樁基的設(shè)計(jì)務(wù)必要符合當(dāng)下背景，切不可全部依靠理論取材，樁基的設(shè)計(jì)及其正式建立的過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變動(dòng)的過(guò)程，在這一期間隨時(shí)可能發(fā)現(xiàn)樁基存在的新的問(wèn)題，這一點(diǎn)要求較高。

2.高層建筑樁基結(jié)構(gòu)抗震應(yīng)用改進(jìn)建議。

2.1樁基的設(shè)計(jì)以及在不同環(huán)境背景下的實(shí)際應(yīng)用的展望。

樁基結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作用原理也很復(fù)雜，近年來(lái)開(kāi)展的關(guān)于樁基設(shè)計(jì)以及在不同環(huán)境背景下樁基實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展展望，大多是建立在樁基自身上的，而樁基實(shí)際發(fā)揮作用的情況要結(jié)合多個(gè)層面，其中主要包括不同的土質(zhì)、不同的結(jié)構(gòu)形式等。因此樁基抗震方向課題的研究和探討最合適將樁基自身與其他輔助共同為抗震工作的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)一起討論研究，這樣才能提升研究效果，單獨(dú)的樁基的研究是不合理的，通過(guò)對(duì)近年來(lái)樁基抗震的探討和偵測(cè)與數(shù)據(jù)分析、理論解釋等，我們應(yīng)認(rèn)識(shí)到不同研究要符合不同的地域的實(shí)際背景，不能離開(kāi)特定環(huán)境約束下去研究，否則將失去研究意義。樁基的設(shè)計(jì)是豐富多樣的，極易變通的，掌握樁基設(shè)計(jì)的原則在于樁基的實(shí)際實(shí)用性是應(yīng)用于不同環(huán)境下的根本核心。

2.2怎樣提高樁基對(duì)地震的防護(hù)能力。

通過(guò)近年來(lái)實(shí)際的地震情況可見(jiàn)，在世界各地頻發(fā)的地震中，研究者們?cè)絹?lái)越注重研究樁基與土極其結(jié)構(gòu)的共同作用了，加之以數(shù)學(xué)及其他各層次、各領(lǐng)域的方法配合研究，樁基抗震正在進(jìn)步走向一個(gè)美好未來(lái)。樁基通過(guò)地震防護(hù)設(shè)計(jì)，與土和結(jié)構(gòu)形式系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)揮抗震作用是樁基抗震的原理，因此首先研究者可以從整體出發(fā)，在共同作用的幾個(gè)因素中，加強(qiáng)各自因素，以及因素與其他因素之間的契合，在不同狀態(tài)下不斷偵查研究因素與因素之間相互的作用與影響，不斷改進(jìn)不斷思索，不斷擴(kuò)展不斷研究，將諸多因素之間的系統(tǒng)合作發(fā)揮極致，確保樁基抗震效果的有效提高。其次研究者要從樁基自身出發(fā)，樁基在地震發(fā)生時(shí)是要承受一定程度傷害的，因此討論研究在不同背景下如何減小地震對(duì)樁基自身造成的迫害也是極其必要的，通過(guò)樁基抗震演算設(shè)計(jì)出合理樁基，在經(jīng)濟(jì)效益合理投入的前提下發(fā)展改良樁基自身構(gòu)造和材質(zhì)，對(duì)減小降低地震發(fā)生時(shí)對(duì)樁基自身?yè)p害也是有很大幫助的。

2.3樁基設(shè)計(jì)應(yīng)用的改進(jìn)細(xì)則。

在地質(zhì)因素角度上，將土的類(lèi)型劃分為非液化土以及液化土兩大類(lèi)，對(duì)兩類(lèi)不同土類(lèi)型不同抗震作用以及不同抗震設(shè)計(jì)研究開(kāi)展著實(shí)必要。傳統(tǒng)樁基設(shè)計(jì)過(guò)程以及實(shí)際應(yīng)用都在暴露許多需要改進(jìn)的細(xì)節(jié)之處，將細(xì)節(jié)之處開(kāi)展研究、努力探索改進(jìn)，是達(dá)成樁基抗震預(yù)期發(fā)展的必由直徑。要提升樁基承載力，要改進(jìn)樁基細(xì)微之處構(gòu)造，達(dá)到結(jié)構(gòu)完善，才能助力發(fā)展，這是根本所在。如承臺(tái)的構(gòu)造要達(dá)到當(dāng)下環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，厚度適中，既不能過(guò)厚，也不能過(guò)薄，否則都會(huì)對(duì)抗震效果造成不利影響。樁基設(shè)計(jì)和應(yīng)用過(guò)程中，需要改進(jìn)的細(xì)微之處仍有很多，研究者務(wù)必要加強(qiáng)對(duì)細(xì)致之處的研究預(yù)算與探討，才能有效幫助樁基抗震發(fā)展研究的進(jìn)步。細(xì)節(jié)定成敗之說(shuō)在建筑領(lǐng)域依然是極其成立且相當(dāng)必要的，對(duì)細(xì)微之處的精益求精極有可能會(huì)成為大震來(lái)臨時(shí)成敗之間的權(quán)衡點(diǎn)。樁基設(shè)計(jì)與應(yīng)用需要改進(jìn)細(xì)則諸多，無(wú)法一一列舉，但只要實(shí)行者具有耐心和責(zé)任感，相信在樁基設(shè)計(jì)和應(yīng)用細(xì)則改進(jìn)上會(huì)在未來(lái)取得重大突破進(jìn)展。

參考文獻(xiàn)：

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