高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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1、高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，相應(yīng)地促進(jìn)了我國建筑行業(yè)的發(fā)展。在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員通過結(jié)合建筑的實(shí)際情況，綜合考慮多方面的因素，進(jìn)而有利于提高建筑的性能，促進(jìn)建筑的良好使用，推動(dòng)建筑行業(yè)的良好發(fā)展。因此，本文針對(duì)高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的分析和研究，希望通過本文的探討，能夠?yàn)橄嚓P(guān)方面的研究提供理論性的參考。關(guān)鍵詞：高層建筑；樁筏基礎(chǔ)；減沉設(shè)計(jì)；變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)原則中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A0前言在進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需耍全面地常握高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，主要包括的內(nèi)容有，減沉

2、設(shè)計(jì)和變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)兩部分的內(nèi)容。樁筏基礎(chǔ)一般應(yīng)該在沿海地區(qū)的建筑中，由于沿海地區(qū)屬于沙質(zhì)土，土質(zhì)比較松，而采用樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，能夠增加建筑基礎(chǔ)的牢固性，冇利于提高建筑的安全性能。1減沉設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)原理在進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要進(jìn)行科學(xué)的減沉設(shè)計(jì)。所謂的減沉設(shè)計(jì)，主要就是指，通過沉降控制進(jìn)行樁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)［1］。在沿海地區(qū)，進(jìn)行高層建筑樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，減沉設(shè)計(jì)是需要進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)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(qiáng)度決定的。因此，減沉設(shè)計(jì)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(tái)產(chǎn)生一定沉降的情況下，樁可充分發(fā)揮并能

3、繼續(xù)保持其全部極限承載力，能有效地減小沉降量。1.2設(shè)計(jì)的內(nèi)容在進(jìn)行減沉設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要需要設(shè)計(jì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。第一，選擇合理的樁長和樁身的斷面。在進(jìn)行橋長的選擇上，需要依據(jù)高層建筑的實(shí)際需耍進(jìn)行選擇，一般樁長應(yīng)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(jìn)行樁身斷面的選擇上，應(yīng)該使樁身的強(qiáng)度與地基土對(duì)樁的承載力進(jìn)行匹配。第二，地面尺寸的確定。在地面尺寸的確定方面，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)建筑的周邊環(huán)境進(jìn)行充分的考量，了解實(shí)際的建筑的需求，并且結(jié)合建筑的安全儲(chǔ)備的原則，進(jìn)行地面尺寸的確定。第三，對(duì)樁基沉降的計(jì)算需要準(zhǔn)確無誤。在進(jìn)行樁基沉降計(jì)算的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)

4、各種參數(shù)的確定，得出樁基沉降與樁數(shù)Z間的曲線關(guān)系，進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，最終確定樁基沉降的準(zhǔn)確數(shù)值。第四，對(duì)樁數(shù)量的確定。在進(jìn)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(guān)系進(jìn)行確定［2］。在樁數(shù)量確定之后，需要按照已經(jīng)確定樁基實(shí)際所需要的樁數(shù)量進(jìn)行設(shè)計(jì)。2變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)的原則在進(jìn)行變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要堅(jiān)持以下幾個(gè)方面的原則。首先是準(zhǔn)確性原則。所謂的準(zhǔn)確性原則，就是在進(jìn)行變剛度調(diào)平計(jì)算的時(shí)候，計(jì)算的數(shù)值一定要精準(zhǔn)，只有采用精準(zhǔn)的數(shù)值，才能夠確保高層建筑樁筏基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行，也才能確保整個(gè)建筑的安全使用。其次是適用性原則。在進(jìn)行變剛調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要堅(jiān)持適用性原則。

5、設(shè)計(jì)方案應(yīng)該符合當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境，符合經(jīng)濟(jì)條件以及社會(huì)條件，只有這樣,才能夠確保設(shè)計(jì)出來的高層建筑良好的使用。2.2設(shè)計(jì)的內(nèi)容在進(jìn)行變剛調(diào)平設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要需要設(shè)計(jì)以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。在樁筏變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)中，群樁剛度與單一筏板剛度的比值kpr最為關(guān)鍵。最合適的kpr值與樁筏面積比有關(guān)，且當(dāng)有關(guān)樁筏面積比范圍為16%?25%時(shí),kpr值接近于1。當(dāng)橋筏面積比較大時(shí)，為減少沉降差,kpr值應(yīng)稍微增加。考慮到樁的非線性，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kpel的條件滿足，任何實(shí)際樁長都可采用。在進(jìn)行高層建筑樁筏

6、基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)荷載的分布進(jìn)行確定。而荷載分布的確定主要是山上部結(jié)構(gòu)確定的。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，樁筏基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)由于受到功能的限制，無法對(duì)其進(jìn)行有效的調(diào)整。在這種情況下，為了能夠進(jìn)行更好的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)樁基的使用功能，我們只冇對(duì)樁筏基礎(chǔ)的剛度進(jìn)行調(diào)整，通過合理的剛度調(diào)整，進(jìn)而滿足各項(xiàng)數(shù)值參數(shù)的耍求［3］。具體的方法可以是，通過增加板厚，設(shè)置肋梁，縮小墻距等調(diào)整基礎(chǔ)剛度分布。但是，上述的幾種方法需要結(jié)合建筑實(shí)際情況有選擇性的進(jìn)行應(yīng)用，因?yàn)樯鲜鰩追N方法所需要的費(fèi)用較高，需要結(jié)合經(jīng)濟(jì)條件配合使用。因此，在需要漸少某處的沉降或者是調(diào)平的時(shí)候，需要針對(duì)于筏底布樁與筏底地基土。在進(jìn)行剛度

7、的調(diào)整上，主要需要注意以下2點(diǎn)，一是，對(duì)于主裙樓的地基基礎(chǔ)可采用不同形式，以適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載的分布狀況。二是，當(dāng)采用樁基和復(fù)合地基的時(shí)候，需耍通過調(diào)整布樁進(jìn)行剛度分布，是改變樁的平面布置、樁數(shù)、樁長、樁徑以改變樁土剛度，還是釆用復(fù)合地基改變筏底地基土和樁）土界面的性質(zhì)，選擇的標(biāo)準(zhǔn)只能是技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性。一般來講，對(duì)樁筏基礎(chǔ)，樁在基礎(chǔ)中占主導(dǎo)地位,改變基樁的參數(shù)效果顯著。2.3變剛度調(diào)平設(shè)計(jì)的步驟在進(jìn)行變