探究高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

南貴穎

摘要：本文將在高層住宅建筑的基礎(chǔ)上，對高層建筑住宅的設(shè)計要求進行詳細分析，并對影響高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)因素進行全面分析，最后對改善高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的問題提出了幾點建議。

關(guān)鍵詞：高層住宅;建筑基礎(chǔ);結(jié)構(gòu)設(shè)計

1.高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求分析

在對高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方面，一般人們都會把住房的經(jīng)濟性、實用性和舒適性這三方面的要求作為購買住宅的前提條件。首先是高層住宅的經(jīng)濟性，對于開發(fā)商來說，如何投入最小的成本獲得最高的利潤是他們的建筑開發(fā)理念;對于消費者來說，如何在最小的消費范圍內(nèi)，購買到質(zhì)量較好、設(shè)計美觀、布局大方的住宅是他們最根本的需求[1]。其次是高層建筑的實用性方面，在住宅的設(shè)計當中，首要條件就是住宅的經(jīng)久耐用性，因為住宅是一種被長期使用的消費品，如果在設(shè)計前期不注重其質(zhì)量結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃，很容易縮短房屋使用的壽命，對消費者的消費感受也會有所影響。最后是對于舒適度的要求，設(shè)計住宅建筑時，不但要保證其實用性的要求，還要滿足其舒適度的要求。如住宅的采光、采熱、通風等情況。另外在室內(nèi)空間的設(shè)計方面也要注重整體結(jié)構(gòu)的美觀和空間的設(shè)計，對于戶型的種類也要詳細設(shè)計劃分。

2.高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素分析

2.1住宅建筑受力剛度問題

在住宅建筑的設(shè)計上，住宅上部結(jié)構(gòu)的剛度對房屋基礎(chǔ)的受力有直接的影響，當住宅上部結(jié)構(gòu)的剛性絕對時，而地基又存在發(fā)生變形的情況，那么住宅建筑的各個構(gòu)件也會隨之發(fā)生下沉，且都是均勻下沉，雖然均勻下沉不會造成住宅結(jié)構(gòu)的整體彎曲，但會造成房屋結(jié)構(gòu)的局部彎曲。當上部結(jié)構(gòu)屬于絕對柔性的狀態(tài)時，在上部結(jié)構(gòu)沒有基礎(chǔ)作用力的情況下，如果基礎(chǔ)支撐梁發(fā)生變化，那將會是整體的彎曲變化[2]。因此，在住宅建筑的上部結(jié)構(gòu)中，無論是絕對的剛性還是柔性，都會對住宅結(jié)構(gòu)的主梁造成很大的影響問題。

2.2地基因素

在住宅建筑中，地基的均勻性和穩(wěn)定性使影響房屋建筑穩(wěn)固性、安全性的重要原因，當住宅建筑建設(shè)區(qū)域的土質(zhì)較硬沒有壓縮性時，其住宅基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的幾率為零，且上部結(jié)構(gòu)也不會有相對的次應力產(chǎn)生。但是，在具體的住宅施工建設(shè)中，多數(shù)施工區(qū)域的土都是可壓縮性的土，這種可壓縮性導致在地基中經(jīng)常出現(xiàn)分散性、不均勻性的特點，進而導致住宅建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在不同的位置出現(xiàn)的彎矩情況也不同。

2.3上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)條件與地基相互作用

在住宅建筑建設(shè)中，地基、住宅結(jié)構(gòu)以及連接點（基礎(chǔ)）是相互聯(lián)系的整體。從建筑結(jié)構(gòu)的整體性來說，在各個部分的接觸點和連接點方面來說住宅結(jié)構(gòu)的變形條件需要在內(nèi)力和其應力的共同作用下才能進行。住宅建筑的基礎(chǔ)部分和上部結(jié)構(gòu)的組成是板和梁，在對它們的共同作用進行分析時，可以使用有限的差分法、單元法、條法等方法來構(gòu)建基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間的剛度矩陣，同時還要耦合剛度矩陣與變形協(xié)調(diào)條件。

3.高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵分析

3.1設(shè)計住宅建筑基礎(chǔ)框架

在高層住宅設(shè)計中，要盡量保證高層住宅框架結(jié)構(gòu)的柔性，但是如果地基是高壓縮情況下的話，那么住宅的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)框架就要增強其剛性。如果在設(shè)計中還牽涉到設(shè)計樁基，那么可以通過采用剛度布樁的形式來優(yōu)化樁基結(jié)構(gòu)，減少沉降現(xiàn)象發(fā)生的幾率，降低基礎(chǔ)承臺的內(nèi)力，從根本上提升高層住宅建筑的質(zhì)量。

3.2設(shè)計墻下基礎(chǔ)

墻下基礎(chǔ)設(shè)計時房屋建筑的基礎(chǔ)設(shè)計的核心內(nèi)容。在建筑施工技術(shù)不斷創(chuàng)新優(yōu)化的基礎(chǔ)上，我國在房屋建筑方面普遍選用鋼筋混凝土作為主要建筑材料。這是因為鋼筋混凝土具有抗壓力強、抗彎性高、抗伸拉性大等特點，因此被經(jīng)常應用在地基承受能力較差和建筑上部載荷較大的高層建筑建設(shè)當中。但是在墻下基礎(chǔ)的設(shè)計上，要求抗壓性、剛性基礎(chǔ)和柔性基礎(chǔ)較高，抗拉性較弱，所以不適合廣泛應用，只能應用在低層建筑中。

3.3設(shè)計基礎(chǔ)樁箱

基礎(chǔ)樁箱設(shè)計是指箱、樁基礎(chǔ)聯(lián)合受力的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適用于在軟土地基上建設(shè)高層建筑或者對沉降有特別要求的建筑當中。在基礎(chǔ)樁箱的設(shè)計當中，其重點內(nèi)容是制定布樁方案，由于不同方位的土壤屬性不同，因此在布樁時應該結(jié)合實際情況選擇具有針對性的布樁方法，以此來提高建筑底部受力的均勻性，當受力不均時，可以在中間位置加大樁間距，以保證其受力均衡。

總結(jié)

在高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，人們最關(guān)注的是住房結(jié)構(gòu)的美觀性、經(jīng)濟性和實用性，在高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素方面，主要有住宅建筑受力剛度問題、地基因素、上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)條件與地基相互作用等因素;在高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵點上，主要有設(shè)計住宅建筑基礎(chǔ)框架、設(shè)計墻下基礎(chǔ)、設(shè)計基礎(chǔ)樁箱等三方面。也就是說，在高層建筑住宅的設(shè)計方面，必須以消費者的消費心理為首要設(shè)計條件，然后再根據(jù)其影響因素制定完善的設(shè)計方法，從根本上提高高層建筑的建設(shè)質(zhì)量，延長其使用壽命，最大化開發(fā)商的收益水平。

參考文獻

[1]王浩.高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化策略探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，（35）：855.

[2]鄭濤.高層住宅建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2018，（22）：91.