關于高層住宅建筑基礎結構設計的討論核心探尋

章開新

南陵縣應急管理局 安徽蕪湖 241300

為了使我國城市建筑用地的利用效率進行良好的提高、使城市化建設進程中的人口問題能夠得到有效緩解，高層住宅建筑能夠起到更多的有效作用。而因為建筑物的高度較高且樓層層數(shù)較多，所以其基礎結構所承受的壓力也往往越來越大，通過做好高層建筑基礎結構的設計工作，保障設計的合理性和科學性，才能夠防止建筑地基塌陷和上部結構沉降等各種問題。對此，本文進行了簡要的分析，并且針對當前建筑結構設計的現(xiàn)狀提出了相關的設計策略，希望能夠為廣大高層住宅建筑基礎結構設計人員提供更多的有效幫助。

1 高層住宅建筑結構設計的現(xiàn)狀

1.1 住宅結構設計的現(xiàn)狀

多層住宅的高層建筑基本上在橫向結構體系的設計和縱向結構體系的設計原理上都是相同的，而建筑物的高度越高，在結構設計的時候就越來越復雜，這已經(jīng)成為了建筑行業(yè)正在努力解決的重點問題。因為建筑結構過高，就需要有界面較大的柱子或者墻來承受豎向壓力，從而需要一些高質量的建筑材料來進行施工。而且，越高的住宅結構，所產生的水平力剪切變形和傾覆力矩也隨之越來越大，水平和在所產生的響應也隨著高度的增加而不斷增大。

1.2 影響高層住宅結構設計的因素

上部結構剛度的影響。若是上部結構是絕對柔性，那么約束作用將不會在基礎變形中產生，而基礎梁的整體局部彎曲度也會呈現(xiàn)一個較大的整體彎曲。而若是上部結構為決定剛性，那么豎向構件則會在地基變形之后逐漸出現(xiàn)一種均勻沉降的現(xiàn)象，從而忽略了豎向構件的抗轉動能力，那么豎向構件則不會出現(xiàn)整體彎曲的問題，但是會出現(xiàn)局部彎曲的情況。

地基條件所帶來的影響。地基條件能夠對基礎結構的受力帶來一定影響，其中也包括了地基土的可壓縮性和分布均勻性。若是基礎施工的區(qū)域是不可壓縮地基土，則不會導致基礎結構整體彎曲的情況。在一般情況下，施工區(qū)域的地基土都會存在一定的可壓縮性，從而導致地基結構出現(xiàn)各種變形差異。而界面條件則可能會受到各種因素的影響，如基礎相對柔度和外荷分布。

分析共同作用。在進行分析基礎結構的受力時，需要考量整體地基土層、基礎結構和上部結構之間所存在著的共同作用。在進行整體結構的變形和內力計算的時候，應該注意以接觸點和連接點能夠滿足整體協(xié)調條件為依據(jù)。通過使用有限差分法或者有限單元法等方式，對共同作用進行整體的分析，從而實現(xiàn)建立剛度矩陣，從而將變形協(xié)調條件和剛度矩陣的耦合落實到位。

2 高層住宅建筑結構設計的控制

2.1 減少不均勻沉降

在進行高層住宅建筑結構設計的時候，需要在上部結構和地基土層之間進行基礎結構的建設，從而降低了建筑整體的撓曲度。在合理控制其結構剛度和平面分布的時候，也能夠降低不均勻沉降的發(fā)生率。在進行高層住宅建筑基礎結構的設計時，因為很多的條形基礎都不具備滿足上部結構對地基承載力的實際需要，對此就可以通過使用筏形基礎的設計方法來進行，這不僅僅能夠提高基礎結構的剛度，還能夠防止不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。在進行筏形基礎設計的時候，需要保障上部結構豎向永久荷載的中心能夠與基底平面形心重合，為了合理控制偏心距，可通過對基底面積進行調節(jié)，從而保障發(fā)行基礎的穩(wěn)定性。在使用高層住宅建筑的時候，上部結構會逐漸向基礎頂面施加一種豎向及水平荷載與力矩，需要對基礎結構的強度和剛度進行適當?shù)脑鰪?，才能夠保障傳遞至地基土層。

2.2 結構整體作用的考量

在進行基礎結構設計的時候，不僅僅需要對基礎與地基土層之間的作用力進行考量，還需要研究上部結構對二者所帶來的影響。尤其在地基模型的構建工作中，一定要通過綜合分析、計算三者之間的共同作用后，再進行參數(shù)的設置，從而確立一個最佳的設計方案。除此之外在配筋和構造的時候，也需要考量地基土層、基礎結構和上部結構，從而使設計方案具備更多的可行性。如果低層建筑和高層建筑在建設同時進行統(tǒng)一整體筏形的基礎中，則需要以地基土層、基礎結構和上部結構之間所形成的共同作用的基底反力和基礎變形為主要依據(jù)，進行簡體下閥板厚度和配筋的計算，從而保證信息數(shù)據(jù)的精確性和完整性。在設計帶裙房高層層住宅建筑的筏形基礎中，需要合理控制主樓下的閥板撓度，從而防止主樓和相鄰的裙房柱產生較大的沉降差異，從而實現(xiàn)結構次應力的降低。

2.3 結構體系的建設

在建設高層住宅建筑的時候，為了保證工程工作能夠順利地開展實施，結構體系的建設工作必不可少，能夠使工作人員對整個工程項目做好統(tǒng)籌兼顧，從而防止因為各種意外原因對基礎的結構帶來各種不良影響。通過建立這樣的一個結構體系，能夠使設計人員對施工中所存在著的各種問題進行良好的解決，及時調整設計方案，對其所不足之處進行完善和整個，從而使家住結構能夠更好地適應豎向壓力所帶來的各種變化。為了防止高層住宅建筑工程中出現(xiàn)承重墻分布較為雜亂的情況，通過構建結構體系，就能夠進行良好的控制。

3 結語

縱觀全文，建筑行業(yè)的不斷繁榮發(fā)展，能夠對我國的經(jīng)濟增長提供巨大的幫助，且隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對建筑的類型和功能也有了一個更高的要求。在進行高層住宅建筑基礎結構的設計工作中，相關的管理者需要嚴格的把控基礎結構的設計工作，對周圍的環(huán)境、地質條件和施工情況等各種因素都進行綜合的考量，科學的計算基礎承載力，查看其是否符合實際的設計需求，從而防止設計和計算都不合格而導致后期工期延誤和質量問題的情況。