(论文)高层建筑结构地基基础设计
我国经济飞速发展,导致全国各大中型城市的多层及高层建筑数量激增。伴随着建筑高度的提升,建筑类型和功能的复杂性日益增加,结构体系也变得更加多样化。因此,高层建筑结构设计逐渐成为建筑结构工程师不可或缺的核心工作。某市计划建设一座商住楼,该楼地处火车站附近的一条主要道路交叉口。建筑用地南北方向长度为198.56米,东西方向长度为52.67米。工程完工后,将成为该地区的商业地标,并成为文化交流的重要平台。该工程主体建筑位于地下两层,向上延伸至地面上的二十层,整体建筑高度达到68.95米。裙房部分同样设有地下两层,地上五层高层建筑结构地基基础设计,总高度为23.95米。室内外的高差保持一致,均为0.3米,整个建筑群的总占地面积为86126平方米。该建筑地下部分分为两层高层建筑结构地基基础设计,上层高度为3.9米,下层高度为5.6米,这些区域均用作地下车库、人防设施及设备用房;地上部分从第一层至第五层为商业用途,第六层至第二十层为公寓居住空间,层高为3.1米。主楼尺寸为32.6米乘以42.2米,而主楼与裙楼之间通过沉降缝进行分隔。主楼结构的设计使用寿命为五十年,抗震设防的烈度标准为七度(论文)高层建筑结构地基基础设计,基本地震加速度设定为0.15,地震分组属于第一组,抗震设防类别定级为丙类,地基基础设计等级则是乙级。基本风压选取了百年一遇的风压值,具体为S=0.5kN/m,地面粗糙度分类为C类,建筑的耐火等级评定为一级。二、地基及基础设计(一)程地质情况:依据地质勘察报告,场地地貌单元隶属于陇东黄土高原;地层深度6.0米以上为Q4沉积的粉土和粉质黏土层;介于6.0米至11.0米之间为Q42静水相或缓流水相沉积的粉土和粉质黏土层;11.0米至17.0米为Q沉积的粉细砂和粉土层;17.0米至53.0米为Q3沉积的粉质黏土层;53.0米至80.0米为Q2沉积的黏土层。地下水位埋藏深度大约在1.2至2.5米,年际水位波动范围在0.5至1.0米之间,地基抗浮设计所依据的水位高度为1.2米。混凝土结构不受地下水腐蚀影响,但在干湿交替环境下,钢筋混凝土中的钢筋会遭受轻微腐蚀。该场地地基土不具备液化特性。场地土壤性质属于中硬类型,建筑场地分类属于11类。该建筑场地位于抗震性能优越的区域。依据地质勘察报告的推荐,我们建议地基的处理方式采用钻孔灌注桩、静压预制管桩或高压喷射注浆法。在考虑了多种方案的技术分析和比较后,我们向建设单位和勘察单位提出,地基处理宜采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩),而基础设计则推荐采用薛向荣所提出的平板式筏形基础。地质勘察单位进一步补充了相关的岩土勘察数据,并给出了CFG桩复合地基处理的设计承载力和变形参数。采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)技术是处理黏性土、粉土、砂土以及已经自然固结的素填土等基础类型的有效方法。在本项目中,主楼基础的平均压力标准组合值为460kPa,而准永久组合值为410kPa。该地基的支撑层为第六层的粉细砂,其地基的承载能力特征值达到了250千帕。设计选择了直径为400mm的C FG桩,其端部支撑层为第⑨层的粉质黏土,地基承载力达到了320kPa,且下方没有软弱层,有效桩长为16米,桩体采用梅花形布局,桩间距为1400mm x 1400mm,桩身立方体抗压强度的平均值超过了18MPa。施工完毕后,由具备相应资质的检测机构进行检验,结果显示,经过处理的复合地基承载力特征值为540千帕,单桩承载力特征值为630千牛,复合地基的平均沉降量未超过40毫米,所有检测数据均符合设计规范要求。结构整体计算所需软件的挑选方面(论文)高层建筑结构地基基础设计,目前市面上较为普遍的应用软件包括SATW E、TAT、SAP等。然而,这些软件在所采用的计算模型上存在一定差异,进而造成它们输出的计算结果存在或多或少的差异。因此,在进行工程整体结构计算与分析的过程中,务必根据结构类型及计算软件模型的具体特性挑选适宜的计算工具。同时,需从各软件提供的差异显著的计算结果中辨别出哪些是合理的,哪些适合作为参考,哪些则价值不大,这将成为结构工程师设计工作中的首要任务。若选用不恰当的计算工具,不仅会耗费众多时间和精力,还可能引发结构安全隐患。是否需要考虑地震力放大效应高层建筑结构地基基础设计,以及建筑隔墙对自振周期的影响,这些问题在新老规范中均有涉及。不过,新规范中特别依据大量工程的实测周期,明确提出了在各类结构体系下,高层建筑结构计算自振周期所需采用的折减系数。(三) 新规范中引入了振型参与系数这一概念,同时对该系数的取值范围作出了明确规定。在旧有的规范设计中,并未涉及振型参与系数这一概念,即便有所提及,其参数的限值也不一定与新规范的规定相吻合。因此,在计算分析过程中,我们必须对计算所得的该参数结果进行评估,进而决定是否需要对振型数量的选取进行调整。至于多塔之间地震周期的相互影响,是否需要分别进行计算,也需进行考量。