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高層建筑的地基結構范文1
關鍵詞：地下室；結構；合理設計
1 概論
隨著我國經濟的迅猛發展，現今的高層建筑日益增多，在城市工程建設中出現了非常多的地下室和地下車庫。將高層建筑的設備用房、地下消防水池和汽車停車位等等設置在地下室，不僅能夠充分地發揮地下室的作用，而且又滿足了基礎埋深的要求，同時地下停車場還可以用作人防地下室，以滿足戰時需要。因此,在高層建筑的設計中，如何合理地設計地下室的結構這個問題顯得異常重要,現簡要地探討地下室在結構設計中常見的幾個問題。
2 高層建筑地下室結構的合理設計方案
高層建筑地下室的結構設計主要包括外墻、頂板、底板及基礎、出入口坡道、樓梯等,如果是人防地下室,包括人防口部設計。
2.1 荷載
地下室結構荷載包括核爆動荷載(考慮人防)、上部建筑物自重、土壓力、水壓力及地下室自重等。規范給出了防空地下室不同部位應考慮的荷載組合，結構設計時可依各工程的結構特點，根據規范要求進行荷載組合，地下室各部位參與組合的荷載分別為：
頂板：頂板核爆動荷載標準值，頂板靜荷載標準值。
側墻：豎向：頂板傳來的核爆動荷載標準值、靜荷載標準值，上部建筑物自重標準值(僅有局部剪力墻部位)；外墻自重標準值：橫向：核爆動荷載產生的水平動荷載標準值、土壓力、水壓力。
內承重墻(柱)：頂板核爆動荷載標準值、靜荷載標準值，上部建筑物自重，內承重墻自重標準值。應對比戰時所增加的頂板核爆動荷載標準值與平時各樓層的活荷載標準值之和，由大的荷載起控制作用。
基礎：底板核爆動荷載標準值，上部建筑物自重標準值，頂板傳來靜荷載標準值，地下室墻身自重標準值。
防空地下室進行荷載組合時，主要解決核爆動荷載作用下如何確定同時存在的靜載問題。
2.2 頂板
地下室頂板是高層建筑上部結構的一個水平約束支座，其剛度越大，對上部結構的約束作用越好。因此，地下室頂板厚度不能太薄，一般取≥160mm。人防地下室頂板厚度還要滿足人防要求。
根據(建筑抗震設計規范)GB5001―2001，地下室頂板作為上部結構的嵌固端時，對樓板厚度、混凝土強度等級、板配筋率、樓層側向剛度等都有具體要求。且地下室層數不宜少于兩層。規范還明確規定，作為上部結構嵌固部位的地下室樓層的頂樓蓋應采用梁板結構。這意味著高層建筑地下室層數或總深層不僅僅由地基基礎埋深決定，還必須考慮上述因素。結構計算時應往下算至滿足嵌固端要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強區層數應從地面往上算，并應包括地下層。
當出現以下情況時，地下室頂板不應作為上部結構的嵌固部位：
(1)頂板室內外板面標高變化超過梁高范圍形成錯層，且未采取措施；
(2)頂板為無梁樓蓋。
2.3 外墻
地下室外墻計算時應進行彎矩調幅，底部為固定支座(即底板作為外墻的嵌固端)、考慮荷載分項系數、有多層地下室時應按多跨連續計算，側壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩大小一樣。底板抗彎能力不應小于側壁，其厚度和配筋量應匹配，這類問題在地下車道中最為典型。車道側壁為懸臂構件，底板抗彎能力不應小于側壁底部。地面層開洞位置(如樓梯間)外墻頂部無樓板支撐，計算模型和配筋構造均應與實際相符，車道緊靠地下室外墻時，車道底板位于外墻中部，應注意外墻承受車道底板傳來的水平集中力作用。以上兩種情況中，由于外墻支承條件不同，計算與設計不能與一般外墻相同。當頂板不在同一標高時，應注意外墻上部支座水平力的傳遞問題。
除垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計算配筋外(此時框架柱尚應考慮外墻傳來的水平荷載作用驗算)，其余外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。豎向荷載(軸力)較小的外墻扶壁柱內外側主筋也應予以適當加強，外墻水平分布筋要根據扶壁柱截面尺寸大小適當另配外側附加短水平負筋予以加強，外墻轉角處也同此予以適當加強，考慮外墻水平鋼筋受力時應注意滿足最小配筋率要求。
地下室外墻應進行裂縫寬度計算，裂縫寬度不得大于0.2mm且不得貫通。
2.4 底板
同外墻一樣，底板除滿足受力要求外，還要滿足地下室抗滲、防水要求。因此，地下室底板厚度、配筋不宜太小，底板厚度一般取40cm～60cm，配筋率一般取0.25％。地下室底板標高變化處應根據實際情況設置梁，梁寬不宜小于底板厚度，還應計算板的支座彎矩傳遞到梁所需的抗扭鋼筋。樁箱、樁筏基礎的地下室底板也是樁承臺，還要滿足沖切、剪切、抗彎、局部受壓等要求。
2.5 抗浮、抗滲及控制措施
南方地區地下水位一般較高，地下室結構設計中應特別注意只有地下室部分和地面上樓層不多時的抗浮計算，采用樁基時應計算樁的抗拔承載力。板、覆土的自重對結構有利，根據(荷載規范)計算強度時，荷載分項系數應取1.0。計算抗浮時，荷載分項系數應取0.9。地下水位及其變幅是地下室抗浮設計重要依據，實際設計時往往只考慮正常使用極限狀態，對施工過程和洪水期重視不足，造成施工過程中由于抗浮不夠出現局部破壞。實際中，同一整體大面積地下室上往往建有多棟高層和低層建筑，局部上方可能沒有建筑，而地下室面積大。形狀又不規則，抗浮問題相對比較難處理，須作細致分析。另外，斜坡道也應進行抗浮驗算，其與主體連接處應作處理。
地下室結構設計除應滿足受力要求外，抗滲也是其中一個重點。由于鋼筋混凝土結構通常帶裂縫工作，要達到抗滲目的，一般可采取以下措施：① 補償收縮混凝土。在混凝土中摻入UEA、HEA等微膨脹劑， 以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時，即可控制裂縫；②膨脹帶。混凝土中膨脹劑的膨脹變形不會完全補償?昆凝土的早期收縮變形，而設置補償收縮混凝土帶可以實現混凝土連續澆注無縫施工。根據工程實踐，一般超過60m設置膨脹加強帶；③后澆帶。后澆帶作為混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術措施，較長久性變形縫已有很大的改進并廣泛應用；④提高鋼筋混凝土的抗拉能力。混凝土應考慮增加抗變形鋼筋，如側壁增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用；側壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設一道水平暗梁抵抗拉力。當然，在采取以上措施時，同時要注意混凝土的養護。
2.6 保護層和墊層厚度
按《地下工程防水技術規范》 (GBS0108-2001)要求，地下工程防水混凝土底板混凝土墊層不應小于C15厚度不應小于100mm，軟弱土層中厚度不應小于150mm。防水混凝土結構厚度不應小于250mm。地下工程防水混凝土迎水面鋼筋保護層厚度不應小于50mm。
高層建筑的地基結構范文2
【關鍵詞】大底盤 多塔高層 建筑 結構設計
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
改革開放以來我國的經濟得到了迅速的發展，基礎設施建設工作在全國范圍內展開。各種各樣的高層房屋住宅和高層商業建筑也都在大量的修建，由于我國人口數量過于龐大，隨著城市化進程的加快，越來越多的人口集中在城市，城市土地價格也大幅增長，所以設計和施工單位不得不想方設法的提高土地的利用率。正是在這樣的環境下，越來越多的高層建筑都采用大地下室上建設多棟高層建筑的大底盤多塔高層建筑形式。為了增加整棟建筑的抗震性能，整個地下室一般都不采用分結構縫的方法，將整個大型地下室連成一個整體。但是這樣一來就大大增加了設計和施工的難度，地基基礎設計中的差異沉降控制、結構整體分析時嵌固端的確定還有超長地下室的防開裂等等問題都是大底盤多塔高層建筑設計過程中需要妥善解決的關鍵性技術問題。本文作者結合自身豐富的大底盤多塔高層建筑設計經驗，對設計過程中的關鍵技術問題進行了詳細的分析，并針對這些問題提出了自己的看法和建議。
一、大底盤多塔高層建筑結構概述
大底盤多塔高層建筑是20世紀末出現的一種結構形式，將各部分不同功能的建筑同建在一個大的空間底盤上，這樣底盤上下能創造一個較為寬松的商業空間或共享空間，從而滿足了投資者多功能的使用要求，并能獲得占地面積小、容積率高等顯著的經濟效益，大底盤多塔建筑結構從幾何構成方面來看，主要包括大底盤和多塔兩個組成部分，目前出現的大底盤多塔結構各部分構成主要為：
（一）大底盤
從外形上看,大底盤承托著上部的多塔,但從結構上看,它同塔樓之間的連接關系可以多種多樣"一種是底盤和塔樓結構的豎向分布是間斷的,并在底盤底部和塔樓的銜接處采用轉換層"這種結構形式作為住宅的雙塔結構中比較常見,因為這里往往要求大底盤要有大空間,以便可以用作商場或其他公共活動場所"這時大底盤的剛度相對于上部塔樓不會大很多,甚至會更柔"另一種,底盤和塔樓結構的豎向分布比較連續"這時上部塔樓的主要豎向構件并沒有在底盤處中斷,而是通過底盤一直延續到基礎"除了塔樓延續下來的那部分結構外,大底盤其他部分結構形式往往為空間框架"這時底盤的剛度相對于上部塔樓是比較大的,應該說,這對結構有利,但往往也會影響到底盤空間的建筑布置"
（二）塔樓
正如單體結構按材料分為鋼筋混凝土結構,鋼結構,鋼一鋼筋混凝土組合結構一樣,塔樓常采用的結構形式基本上是框架結構!剪力墻結構!框筒結構!筒體結構等等,并且可以概括地分為剪切型!彎曲型和彎剪型"對于多塔結構,塔樓之間的異同,即對稱與否或非對稱程度如何對結構性能有主要影響.如果兩塔樓在剛度!質量分布上是完全一致的,那么稱兩塔樓是對稱的,否則就是非對稱的"非對稱的形式可以是多種多樣,如兩塔樓有相同的結構形式,但高度不同;或高度相同但兩者采用了不同的結構形式"從靜力分析的角度,對稱與否主要看結構的剛度;而從動力分析的角度,對稱與否主要看結構的頻率與阻尼"大底盤多塔結構根據底盤和塔樓平面布置!高度!剛度和質量分布大致可分為以下幾種類型:對稱雙塔結構!非對稱雙塔結構!對稱多塔結構(三個及三個以上塔樓)和非對稱多塔結構"非對稱結構又分為塔樓不對稱結構!塔樓和底盤均不對稱結構"
二、設計中的差異沉降控制
土體是一種非彈性勻質擴散體，大底盤多塔樓結構主樓的荷載傳遞于相鄰處基礎，以塔樓區域為中心，通過基礎沿徑向向外擴散，但擴散范圍有限，傳遞的數值自一跨外明顯降低。在高層建筑、地基與基礎的相互作用下，由于基礎對高層建筑荷載的擴散作用，存在一個以塔樓為中心的共同作用有效范圍。以各塔樓下面一定范圍的區域為沉降中心，基礎沉降變形各自沿徑向向外衰減，并在共同的影響范圍內相互疊加；地基反力也是以各塔樓下面某一區域為中心，通過塔樓的裙房基礎沿徑向向外擴散，并在共同的荷載擴散范圍內相互疊加。
當需要減薄裙房筏板厚度以節省材料時，或者設置后澆帶以調節基礎筏板變形時，變截面位置或后澆帶位置應設在有效共同作用范圍外，通常將該范圍界定在主樓沿周邊擴一跨外。大底盤多塔樓結構由于高層主樓與裙房或地下車庫的基礎連接成整體時，相互間的差異沉降是關系到結構安全的關鍵性問題。高層建筑混凝土結構技術規程規定：高層建筑的基礎和與其相連的裙房基礎，當不設沉降縫時，應采取有效措施減少差異沉降及其影響。
針對工程具體情況，如高層主樓和裙房或地下車庫基礎均采用樁基時，則按照變形調整原則或承載力計算確定各自樁的直徑、長度和數量，通過調整盡量使主樓和裙房的沉降一致，減小其差異沉降值;如高層主樓采用樁基，裙房或地下車庫可采取滿堂基礎的天然地基，使其與主樓沉降值接近。在上海及周邊軟土地區，高層建筑一般采用樁基，沉降計算值一般在7~ 15 cm之間；而單層地下室，盡管頂板以上有一定量的覆土，在正常使用工況下一般仍為抗浮設計，對應于荷載效應準永久組合時基礎地面的附加壓力較小并可能為負值，也就是說基本不產生沉降。即使考慮土體沉降變化的連續性，由于高層與單層地下室兩者之間上部荷載的懸殊，較大的沉降差在所難免。
三、超長地下室防裂設計
大多數的大底盤地下室不設置永久性沉降縫或伸縮縫，地下室的平面長度和寬度超過100m甚至200m以上，遠遠超過伸縮縫最大間距。對此結構設計中還必須考慮超長地下室的基礎及地下室外墻的防裂問題。
工程實踐證明，留縫與否并不是決定結構變形開裂與否的唯一條件，混凝土裂縫產生的原因與許多因素有關，以下對超長地下室控制混凝土裂縫的措施應同時采用：( 1)混凝土強度等級不宜太高，在滿足承載力和防水要求條件下，宜在C25~ C35 強度之間；選用水化熱低的礦渣硅酸鹽水泥時，嚴格控制砂石骨料含泥量和級配，控制降溫和加強養護，為減少混凝土硬化過程中的收縮應力。( 2) 設置施工后澆帶以釋放基礎在混凝土硬化過程中的收縮應力，沿基礎長度每間隔20m到40m留一道伸縮后澆帶，與沉降后澆帶搭配設計，帶寬800 ~ 1 000mm，
宜設在柱距三等分的中間范圍內，梁、板鋼筋貫通不斷。在后澆帶部位加設附加鋼筋的做法沒有必要，因為后澆帶再附加水平鋼筋反而達不到采用后澆帶釋放混凝土收縮應力的目的。伸縮后澆帶應在兩側混凝土澆灌的兩個月后，且上一層結構的混凝土澆灌一個月后，再采用比底板混凝土設計強度等級提高一級的補償收縮混凝土進行灌填，并加強養護。( 3)大體積基礎底板混凝土，采取分層澆注，階梯式推進，每層混凝土在初凝前完成上層澆注。( 4)采用膨脹劑配制混凝土，利用膨脹劑的補償收縮功能解決混凝土硬化過程中的收縮開裂。( 5)地下室墻板優先采用變形鋼筋, 配筋應細而密，網片鋼筋間距應小于150mm，分布應均勻，對水平斷面較大變化處，宜增設抗裂鋼筋。
四、結語：
城市化進程的加快，使越來越多的人口集中到城市，龐大的人口和有限而昂貴的土地價格都使得高層建筑越來越普遍的出現，為了滿足業主和投資者關于提高土地利用率，建筑多功能化，控制造價等要求，大底盤多塔高層建筑相繼出現在全國的絕大多數城市。但是這種結構形式的建筑對設計單位和施工方提出了很高的要求，尤其是設計單位，需要克服諸多的關鍵性技術難題，尤其是大底盤多塔高層建筑設計過程中的地基沉降差異控制盒超長地下室防裂設計。
【參考文獻】
高層建筑的地基結構范文3
關鍵詞：高層建筑結構設計 地下室嵌固作用
Abstract: with the rapid development ofChina'ssociety and economic ,we pay more and more attention to about high-rise building structural design of embedded in the basement solid role. In the construction of high-rise buildings, high-rise building, part carries a relatively large load, foundation embedment depth is relatively deep. In this way, the basement embedment effect may have a direct impact on the usage and control of construction costs of the building late. Therefore, it is necessary to conduct research and analysis on the basement embedment completed only good understanding and analysis of work to be able to improve the basement-mounted technology to ensure the quality of high-rise buildings.
Keywords: high building structure; basement; Embedded solid role
中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：
一.前言
我國城市化的進程在不斷推進，城市的土地資源也開始日漸緊缺，城市的高層建筑也越來越多。而由于建筑本身的結構與功能的需要，大部分都設置有地下室。高層建筑是一個完整承載力體系，主要由上部結構和地下室兩部分組成，兩者在同一個位移場，之間互相協調變形。結構一定程度受到地下室外的回填土的約束作用，僅受到水平位移約束，并沒有對豎向位移和豎向轉動限制。由于這些原因，在進行在高層建筑設計時，對結構分析計算之前一定首先明確結構嵌固端的所處位置，因為它除了對結構中某些構件內力分配的準確性具有直接作用，還對結構產生側移的真實性和結構局部的經濟性具有很大影響，本文主要探討了結構嵌固端的選取等技術問題。二.地下室對上部結構嵌固作用的分析方法
在進行建筑結構設計時，地下層模型設計需要考慮的一些問題是：地下室的實際所能承受的重量即剛度問題；如何更好的反映地下室回填土的約束作用；如何對基礎作用進行考慮分析。目前，在設計建筑上部結構時，基礎的作用通常不在考慮范圍內。一般是在施工時進行模擬荷載時才考慮。為了使地下室的剛度更加合理，我們采取的方法建模時上部結構和地下室一起設計。針對地下室回填土約束作用的分析方法，近年來，理論研究較多，獲得了一定的研究成果。 先行主要兩種：有彈簧剛度法和嵌固水平位移法。
1.彈簧剛度法
把地下室和建筑上部結構整體一起考慮，嵌固部位一般設置在基礎底板處，而且在每層地下室的樓板處導入水平彈簧剛度，水平彈簧剛度的大小與回填土對地下室約束作用的強弱相關。在設計中，我們采用satwe有限元軟件計算分析結構。軟件中的參數“回填土對地下室作用的相對剛度比”，實際上就是回填土的約束剛度與地下室抗側移剛度的比例。這個值如果為零，那么表示不考慮回填土的約束作用；如果取值范圍在l～5之間，表示考慮回填土的約束作用，取值與約束作用強度成正比；假如取值是負值，表示地下室有嵌固部位，在其下部的各層沒有水平位移。
2.嵌固水平位移法
要把上部的結構和地下室的結構看成一個完整的體系來分析，嵌固的位置要在基礎的底板的地方，還要根據具體的結構和臨近的樓層不同側向的剛度的比較，更好的做好位置的選擇，便于限定水平的位移為零。計算樓層側向剛度的方法主要有剪切剛度、剪彎剛度以及樓層剪力與層間位移的比值三種。這三種方法含義不一樣，計算結果差別也比較大。在設計方案時，地下室側向剛度比一般用剪切剛度比；設計施工圖時，采用樓層剪力與層間位移的比值計算。側向剛度的計算主要有三種方法：
(一)地震剪力與地震層間位移比。是一種與外力有關的計算方法。根據相關要求中，不僅包括地震力量導致產生的位移，還包括作用在該樓層的傾覆力矩產生的位移以及因為下一層的樓層移動導致的本層產生的位移。
(二)剪彎剛度。所謂剪彎剛度就是單位力作用下的層間位移角，因此其剛度比同樣是層間位移角之比。它考慮了剪切變形影響彎曲變形，但并沒有考慮上下層對本層的影響。
(三)剪切剛度。該計算方法主要是剪切面積和相應層高的比，其大小受結構豎向構件的剪切面積和層高影響。剪切剛度未對帶支撐的結構體系和剪力墻洞口高度變化時所產生的影響進行考慮。三. 結構軟件對地下室結構的處理方法
主要采取以下三種方法處理嵌固端的選取問題：1.把地下室底板作為嵌固端，取相對剛度比為0，這種方法沒有考慮到地下土體對地下室的側面嵌固作用，會增加結構計算高度，同時計算模型和實際情況的誤差會較大，實際情況我們一般不采用這種方式。2.把地下室底板作為嵌固端，取相對剛度比在2～4之間，通常情況下取3，這種方法考慮了地下室外的土壓力的影響，但是由于土對地下室的約束作用的影響非常復雜，導致難以確定具體有多大的約束作用，雖然這種方法不是很精確，但是比方法一稍微好一些，目前這種方法在工程行業應用得比較廣泛。3.取地下室嵌固端在地下室頂板處。把地下室結構與上部結構分開計算，或者整體計算，相對剛度取大于5，這種方法地下室相對于水平位移和豎向位移完全被嵌固，會造成結構的剛度增加，從而與實際情況出現差別。四.地下室頂板作為上部結構嵌固部位的要求
嵌固端的選取雖然非常重要，但是在嵌固端選定后，如何確保其成為真正的嵌固端也是設計人員面臨的重要問題。根據建筑的抗震相關設計規范的有關規定，高層建筑的地下室，在滿足了一定的條件之下，地下室的頂板能夠作為高層建筑的上部結構的嵌固端。在進行地下室高層建筑嵌固位置的確定時，需要特別注意以下幾點：
1.地下一層結構的側向剛度，規范中要求其比例不能小于2，但高層建筑的地下室嵌固部位，在滿足一定條件后，其與相鄰上部結構的側向剛度比可以為1.48。其中，結構層的側向剛度可以近似按照等效的剪切剛度來計算：
2.還應特別注意其中側向剛度需達到兩倍這一要求，這可以將其理解成滿足有效數字的2倍，也就是說，地下室結構樓層的側向剛度應大于或等于相鄰的上部樓層的側向剛度的2倍。同時還應該注意，地下室的結構樓層的側向剛度是指結構本身的剛度，地下室的外墻約束的作用不在此考慮之內。
3.需選用現澆梁板的結構，它的樓板厚度不能小于180毫米，混凝土的強度等級應當不低于C30；配筋必須采用雙向雙層的方式，同時對配筋和樓板的厚度以及樓蓋的結構形式要提出詳細的要求。而相對于梁板的結構來說，無梁的樓蓋結構，其平面外的剛度很小，很難滿足剛性樓板的假定基本要求，所以，地下室的頂板，其主樓的范圍和與其相連的裙房地下室的頂板相應范圍，應當采取澆梁板的結構。沒有地上結構地下室頂板的其他位置，可以采取無梁的樓蓋結構。
4.當建筑的地下室是單層的時候，其結構的嵌固端應為基礎底板。這樣就能夠將基礎的“無限剛”的假定充分利用，也能為第一層樓面的造型靈活創造有利的條件，即使有大的改動存在于首層的樓面，或者采取無梁的樓蓋，這些都不會對計算的準確性產生影響。但是，當地下室被作為級別較高的抗爆防空的地下室時，它的墻體和頂板一般具備當做結構的嵌固端的剛度，這時，就可以把它當做上部結構的嵌固端來利用。
5.當嵌固于地下室的頂板無法滿足相關要求時，可以按照嵌固于基礎的頂部進行設計。而B級高度的高層建筑不應該嵌固于基礎的頂部，并且在進行地下室結構設計時，可以不用考慮到地下室結構的水平地震作用的降低系數。
五.結語
隨著科技與經濟的飛速發展，我國城市化的進程在不斷推進，城市的土地資源也開始日漸緊缺，城市的建筑與交通向地下發展這一趨勢有著其必然性。而由于建筑本身的結構與功能的需要，大部分都設置有地下室。高層建筑上部分所受負荷較大，基礎設埋較深，因此地下室的嵌固作用就顯得相當重要，對整個建筑的質量以及安全問題有直接影響，所以設計好地下室的嵌固結構尤為重要，正是由于其內部結構比較復雜以及依舊存在一些問題，所以結構的設置更值得人們探討研究，想要采取更適當的措施，確保了建筑質量經濟以及最終的安全，只有優化結構設計，準確計算分析嵌固結構模型。
參考文獻：
[1]陳璋.高層建筑地下室結構設計常見問題分析[J].中國高新技術企業，2009，(12)
高層建筑的地基結構范文4
【關鍵詞】地下室；高層建筑；嵌固端[Abstract] Along with the rapid development of the socialist modernization construction, the construction industry suddenly rise, one branch alone beautiful, especially the development of high-rise buildings can not be underestimated, as seen in most high-rise building with basement, some even with several layers of the basement, in high-rise building structures, the basement roof is a layer of the calculation of the upper structure and the basement can be used as the upper structure of the embedded end this problem, so far in our country is not related to the provisions. But high-rise building structural fixed ends tend to affect the basement seismic grade, with shear wall structure at the bottom layer is determined to strengthen, and the basement roof is the upper structure of the fixed end, affects not only how to choose reasonable structural calculation assumption, but also are the implementation of structural measures. From this point of view, fixed end selection is a problem that can not be ignored with the basement of high-rise building structure settlement model, which has a certain influence on the construction, so the correct choice of structural fixed ends is a necessary link in the overall design to guarantee safe and proper.
[keyword] basement; high-rise building; fixed end
中圖分類號：TU973 文獻標識碼A 文章編號
【引文】現如今，建筑物對土地的利用效果逐漸明朗,這對耕地結構十分不合理的我國來說有著一定的影響。通過對地基承載力和結構穩定等多方面的思量，很多建筑設計者都會在高層建筑之下設計出一個地下室，一般來說，地下室結構的尺寸和側向剛度與上部結構相比，前者應大于后者。而帶地下室的高層建筑結構計算模式中，一個重要的假定就是嵌固端的位置要依據現實工程設計中的需要來確定，它關系著整體結構中某些構件內力分配的準確性，也影響著結構局部的經濟效益，因此有必要對結構嵌固端的選擇問題作出必要研究。
1、帶地下室建筑的嵌固端選擇條件
帶有地下室的高層建筑物，應該將上部結構的嵌固部位設置在地下室的頂板上，但是對地下室也有要求，應滿足以下幾點：（1）地下室頂板標高和地下室外面地坪的高度不可相差太大，通常情況下，二者之間的差距應該大大小于這一層的層高，半地下室是一種特殊的情況，而首層樓面一般不能成為結構嵌固端。（2）高層建筑物下的地下室一定要承受住上層建筑物的區服還有地下室自身的地震效果，因為這一點，地下室的樓層剪切剛度不可小于相鄰上部結構樓層剪切剛度的兩倍。并且地下室的側面墻壁要有一定的傾側限度，這也是半地下室頂板不能成為結構嵌固端的一個原因。（3）樓面的框梁要堅韌抗彎，就是說地下室頂板梁柱節點的左右梁端截面實際受彎承載力之和不能比上下柱端承載力之和小，尤其是在高層建筑中，因為第一層的柱截面通常比框架梁的截面大，因此盡管刻意增大框架梁截面并增強抗彎鋼筋用量。（4）地下室不可以設計成無梁樓蓋，其頂板結構應當設計為梁板體系，并且這一層樓面不可帶有大孔洞，地下室結構的頂板和地下室各層樓板應該有足夠平面內整體剛度和承受能力，足以將上部結構的地震力牽引到地下室的抗側力構件上，所以說正確標準的樓板一定要低于180mm，各個方向每層配筋率要高于0.25%。
總的來說，強度嵌固是指地下室結構和地下室以外回填土的剛度達到限制結構水平移動的能力，并且柱的塑性鉸出現在地上那一層的下方，而不是出現在梁柱節點兩側的梁上。對于一般的高層建筑來說，上半部分建筑的支撐點在地下室當中，而地下室又坐落在地盤之中，如果發生地震，那么地下室就會隨著地基一起振動，單憑這一點，就要求地下室的設計一定要合理妥當，地基的建造業要符合標準，如果各方面都做的到位，那么面對地震，地下室就不會產生滑移和傾覆，這個問題及其處理方法可以這樣理解：地下室和地盤之間字力的作用之下不存在相互運動，所以它對地震的反應很小。在上述建筑工程之中，我們就可以把地下室的頂板用來做成建筑物上部的嵌固端，但是這樣設計也要滿足相應的條件，譬如說，地下室和相鄰界面的上部側向剛度之間的比例務必要滿足要求，整個地下室應該存在和地下室頂板相連的封閉外墻。并且地下室應當在建筑內部結構兩個主方向的一個方向添加土，以便于產生良好的束縛力，在另一側沒有土約束的方位，即可適當增加該方向地下室結構的側向剛度。
2、關于該結構嵌固端的問題分析
2.1 房屋計算高度
在前文的大背景下，地下室頂板可否用來做上層建筑的嵌固端，影響到結構的計算假定和相關構造措施的選取。目前，我國現行規范中沒有對高層建筑地下室及其室外房屋高度做出相關定義。房屋高度的計算和考量，其目的主要是判斷高層建筑類型和抗震等級，對于帶地下室的高層建筑，其建筑物的高度要從整體結構的優化協調方面來設計。
2.2 與嵌固端相關的技術問題
如果高層建筑僅僅設置單層地下室，并且底板是天然地基筏板基礎或者樁一筏基礎時，常常選用基礎底板而不是首層來做結構嵌固端，這樣做有助于利用好基礎的無限剛度，進而為首層樓面的靈活結構選型創造了一定的環境，即便是首層樓面留有大孔洞，或者選用無梁樓蓋結構，這些都不會阻礙到結構計算最終的正確性。另外，按照常規，地下室首層的抗震能力與上層結構要協調，按照這種設計，就不會造成整體造價的提升，反而會帶來一定的經濟效益，盡管很多一層地下室的底板是以樁為基礎的結構，這樣的設計極其普通，但通常情況下依舊采用底板處為結構嵌固端，美中不足的是，地下室作為抗爆級別很高的防控地下室時，它的頂板一般是具有作為結構嵌固端的剛度，所以說可以采取它來做成上部結構的嵌固端。
2.3 地下室外墻的設計
部分地下室外墻同時承載著平面和平面外部的荷載，就是說地下室外墻作為擋土墻和抗震剪力墻，它參與到機構受力中，并且這樣的地下室外墻高度與寬度之比不太合理，針對這種情況有必要采取一定的措施來予以避免。由于地下室不可開設洞口，還有避免“矮墻效應”，這就需要通過在外墻開豎縫的方式來解決，與此同時還要做好地下室的防水防洪措施。并且墻板的支座只有條形地基梁，當地下室頂板未澆筑且達到強度前，墻側面土不得回填；若頂板完成并回填土后，墻側向擋土的彎矩較大時應該加大墻厚，并允許地下部分的縱向分布筋放置在外排，而主要部分所承載的豎向荷載和地震作用，在計算的時候也可以不必考慮土壓力。
2.4 剪力墻底部加強部位
在剪力墻底部的合理高度，提高其承載能力并且加強抗震構造之類的活動就是所謂的剪力墻底部加強部位。加強部位高度應為2層高和1/10的層高中的大值，在加強部位及其上一層，應設置約束邊緣構件（滿足一定要求可以不設置），并且墻厚在加強部位也有規定。如果地下室在兩層或兩層以上，那么一般可以按照構造邊緣構件要求設計。如果地下室一層頂板不能作為上部結構的嵌固端，那么地下一層底板處可基本滿足。
【小結】本文詳細介紹了帶地下室的高層建筑結構嵌固端的選擇以及相關問題，并且比較了多種類型地下室嵌固端的作用和特點，針對特殊情況又做了一定的分析。帶有地下室的建筑中，無論是選擇哪個部位作為結構的嵌固端，都可以利用相關數據算出科學的結果，但是建筑人員更希望通過計算結果來真實地反映結構的實際情況是否合理，為了達到這個效果結構計算時很有必要輸入正確的參數和數據，這關系著整個工程的實施，而嵌固端的確定對計算結果有著重大影響。因此工程師要充分注意其結構嵌固端的確定，從細節做起，在嵌固端確定了之后要在實施過程中使其成為真正的嵌固端，當然，在這方面還有很多問題有待于探究和完善，是結構設計人員不可忽視的環節。
【參考文獻】
范瑜．淺談地下室設計中的兒類常見問題及對策措施[J]．工程與建設。2006，20(6)：758—760．
高層建筑的地基結構范文5
關鍵詞：高層建筑；地下室；基坑；支護結構
高層建筑地下室基坑的支護工作時高層建筑地下工程的重要組成部分，與高層建筑的整體工程質量密切相關，做好高層建筑地下室基坑支護的監理工作，對保證高層建筑的質量安全起著極其重要的作用。
一、高層建筑地下室基坑支護結構的作用
隨著城市化速度的不斷加快，土地資源緊缺問題引也日益凸顯，由于高層建筑具有較高的空間利用率，能夠明顯的緩解城市人口增長帶來的壓力，因而在我國的城市建設中占據了重要的地位。但是高層建筑的整體高度遠遠大于普通的建筑物，內部受力情況較為復雜，給高層建筑的設計與施工帶來的很大的挑戰，想要有效的保證高層建筑的使用安全，堅實的基坑支護是不可或缺的。
高層建筑的地下室是高層建筑結構的重要組成部分，是保證高層建筑結構穩定的基礎，當建筑物的地上部分較高時，加深建筑的地下結構能夠有效的調節建筑物的重心，確保建筑物的使用安全。通常情況下，高層建筑地下室的深度與建筑物的高度程正比。由于高層建筑的地下室建設屬于福高空作業，不僅作業面積有限、施工難度較大，還具有一定的危險性。通過合理的調整地下室基坑的支護結構，能夠明顯的增加地下室基坑結構穩定性，降低高層建筑地下室基坑施工的危險系數，防止高層建筑施工現場周邊的設施發生沉陷，從而確保高層建筑地下室施工環節的順利進行。因此，做好地下室基坑的支護工作，是提高高層建筑地下是基坑施工質量，保證高層建筑地下室基坑施工安全的關鍵。
二、高層建筑地下室基坑支護監理的的內容
1.對相關文件進行審查
在進行高層建筑地下基坑支護施工之前，應當預先檢查施工方案的審批情況，確保支護方案已經過嚴格的審批，內容合理、手續齊全。同時，要仔細檢查支護施工方案的設計內容，具體包括施工現場給排水設施的設計、地表水與地下水的控制工藝、防護設施施工的工藝流程、人員與設備的配備情況、設備維修管理記錄、不同條件下施工采取的技術方案以及特殊工藝的技術措施等。只有保證基坑支護的設計方案清楚完備，才能夠降低施工過程中發生問題的可能性，從根本上保障工程的施工質量與施工安全，對基坑支護工程的順利展開有著重要的意義。而對于基坑土方開挖的方案，則應重點審查其中對支護結構的保護措施、土方開挖的平面流向以及坡道的處理工作等，確保土方開挖的順利進行。
2.對施工過程進行監理
首先，需要確保排樁施工的工程質量。在對灌注樁的排樁進行施工時，應當遵循隔樁施工的施工順序，確保每一個樁體均能夠得到充分的養護，減少不同樁體之間的相互影響，并在灌注之后的24h對其進行臨樁成孔操作。當排樁需要承受豎向荷載時，應當確保樁底沉渣的厚度在200mm以內，而如果排樁需要作為承重結構，則其樁底沉渣的厚度應當按照相關的技術規范加以嚴格控制，確保工程的使用安全。在進行非均勻配筋樁的施工時，應當注意保持鋼筋籠在吊裝與埋設的過程中，安裝方向始終與設計的方向相吻合，以提高結構的整體性與穩定性。在對冠梁進行施工前，需要對支護柱進行清理，確保支護柱頂部不存在浮漿，且樁頂預留的鋼筋長度符合工程的設計標準。在排樁錨固段的強度達到設計強度的75%之后，便可對其進行錨固，在確定錨固順序時，需要重點考慮相鄰錨桿之間的影響，合理的確定錨桿的張拉順序，確保工程的順利進行。
其次，在土釘墻的施工階段，需要嚴格的掌握施工的節奏，待上層土釘注漿體以及混凝土結構達到設計強度的70%之后，方可進行下一步的土方開挖工作，分段分層的實施基坑開挖與下層的土釘施工。在使用機械進行基坑開挖的同時，需要通過人工對坡面進行修整，保證坡面的平整度達到設計要求，在使用混凝土對坡面進行噴射前，應將坡面的浮土清理干凈，確保混凝土與坡面結合緊密，從而對坡面起到良好的保護作用。土釘鋼筋的位置應處于孔內的中央，鋼筋網的搭接長度不得小于300mm，且與坡面之間的距離需要保持在30mm以上。在進行注漿的過程中，注漿管的位置應當處于距離孔底250―500mm之間的區域，并于孔口處加設排氣管與止漿塞，防止因孔內氣體無法及時排出而使灌注受到阻礙，影響灌注的質量。在土釘墻施工的噴射環節，需要按照自上而下的順序進行施工，并合理的劃分噴射的區域，以提高工作效率，保證施工質量。通常情況下，一次噴射厚度應控制在40―70mm之間為宜。噴射完畢的混凝土在經歷2h的凝固后，需要噴水進行養護，正常條件下的養護時間一般在3―7d左右，如果施工管徑較為惡劣，還可以適當延長養護的時間。
最后，需要保證土方開挖環節的施工中質量。在進行土方開挖前，應當對機械設備進行細致的檢查，確保設備的型號種類均符合施工的要求，且經過良好的保養，運行狀態正常，不存在帶病作業的現象。實施土方開挖的過程中，需要保證作業的位置嚴格按照設計的要求來選定，并采取必要的保護措施，以避免周圍的給排水管道、輸電線路、煤氣管道以及通信設施等受到工程建設的影響。此外，還應做好施工現場的排水工作，防止降水以及地下水對工程質量造成不良影響。
3.對基坑支護結構的驗收
基坑支護結構驗收的內容可以分為兩類，包括對錨桿與土釘墻的驗收以及對排樁的驗收。在對錨桿和土釘墻進行監理驗收時，需要將竣工圖與設計圖進行詳細的對比，并認真核實相應的施工記錄，保證施工的位置、鉆桿的尺寸與角度、注漿技術的選用、噴錨墻面的厚度等，均符合設計的要求，并詳細調查該結構的強度與鎖定力的測試報告，確保工程的質量符合相關的標準。通常情況下，進行錨桿鎖定力測試時，接受測試的錨桿數量應達到錨桿總數的5%，土釘數量則不得少于總數的1%，且二者接受測試的最低數量均不得低于3根。只有當二者承載力的平均值大于設計要求，且最小值在設計的90%以上時，才能夠視為測量合格。鉆孔的斜度則應控制在±2°之間，土釘墻厚度需要達到設計厚度的80%以上，且不小于50mm。
在對排樁的施工質量進行監理驗收時，要嚴格核對排樁的竣工圖、樁體混凝土質量檢測報告、施工材料的質量檢測報告以及排樁的施工記錄等相關資料，充分掌握排樁施工的各項信息，并使用低應變動法對排樁的完整性進行檢測，抽檢樣品的數目不得低于排樁總數的10%，數量保證在5根以上。如果在檢測過程中發現可能會影響樁水平荷載承受力的質量缺陷時，需要通過鉆芯法進行二次檢測，以便進一步確定問題產生的原因和所在的位置，并及時采取恰當的補救措施，保證工程的質量。
總結：
高層建筑地下室基坑的支護結構直接影響著高層建筑的工程質量，做好高層建筑地下室基坑支護的建立工作，能夠有效的保證該施工環節的工程質量，避免為高層建筑的建設留下安全隱患，對工程的順利進行起到了積極的推動作用。
參考文獻：
[1]周煦.高層建筑地下室基坑支護工程結構設計與施工處理[J].中外建筑，2008，(5)
[2]趙慧君，肖金剛.高層建筑地下室基坑支護工程結構設計與施工監理[J].科技風，2010，(15)
[3]朱忠明.高層建筑地下室深基坑支護監理[J].中國高新技術企業，2009，(22)
高層建筑的地基結構范文6
關鍵詞：高層建筑；地下室結構設計；結構平面設計；抗震設計
Abstract: with the rapid development of the high-rise building, the construction equipment room, underground fire pools and multi-function car parking Spaces are used in the basement, so in high-rise building design, the basement structure design difficulties of various, is of great significance. This paper analyzes the structural design of the difficulties in the basement, and accordingly put forward the optimized design scheme.
At urban land resources in short supply, architecture and city traffic has gradually to the trend of the development of the underground. However, because of its function and structure building itself needs, mostly set in the basement. With the construction of the layer of rising underground structure has multi-layer development, the structure design, construction and waterproof has increasingly become the focus of construction engineering. Because of the basement project construction environment, concealment, involving large special types of more complex, construction, also easy to appear quality problem, so for design and construction of a certain special requirements.
Keywords: high building; The basement structure design; Structure design, Seismic design
中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：
一、地下室結構設計難點概述 地下室工程涉及的專業極為復雜，在建筑的地下室結構設計時，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設備用房及管道、坑道、排水、通風、采光等各專業的配合。對于具有大底盤地下室的高層建筑群體而言，塔樓部分一般在使用階段不會存在抗浮問題，但裙房及純地下室部分經常會有抗浮不滿足要求的問題。而且由于實際地下室抗浮設計中往往只考慮正常使用極限狀態，對施工過程和洪水期重視不足，因而也會造成施工過程中由于抗浮不夠而出現局部破壞，加上地下室防水工程是一項系統性工程，涉及設計、施工、材料選擇等諸多方面因素，因此造成了地下室結構設計難點繁多，一般來講概括起來為：（1）結構平面設計；（2）抗震設計；（3）地下室抗浮、抗滲設計；（4）外墻結構設計。 二、建筑工程地下室結構優化設計 （一）結構平面設計 在高層建筑的地下室結構設計時，需綜合考慮防火、使用功能、人防要求、設備用房及管道、坑道、排水、通風、采光等各專業的配合。例如地下室的長度超過設計規定長度時，需要與結構專業配合，確定是否設置變形縫，通常應盡可能少設或不設變形縫，因為設置變形縫會使得變形縫處的防水處理變得復雜。設計人員可以通過設置后澆帶和合理使用混凝外加劑或地上設縫、地下不設縫等方式，達到不設縫的目的。若地下室過長依靠設置后澆帶的方法難以解決，設計人員應合理地調整平面將地下室分割成幾個小地下室，中間用較窄的通道相連，以滿足使用及管道相連的要求，而將變形縫設置在通道處，這樣可以使接縫較少且處于受力較小處，便于補救。在結構設計時應合理地設置采光通風井，若高層建筑采光通風井位置設計不當，例如在側壁外作附加通長采光井，而采光井外壁又不能與地下室頂板整體連接，會造成地下室保證結構穩定功能的喪失，不能有效地將上部的地震及風力作用傳至側壁及地面，不能滿足高層建筑的埋深要求。 （二）抗震設計 一般來講地下室抗震設計中較為常見的問題為：多層建筑中半地下室埋深不夠，房屋層數包括半地下室層已達8層，層數和總高度超過要求，違反GB50011-2001第7.1.2條。地下室頂板為上部結構嵌固端，地下室一層抗震等級定為三級，而上部結構為二級，按GB50011-2001第6.1.3條地下室也應為二級。 若地下室設計不當，對其整體的抗震性能會產生較大的影響。根據施工圖審查要點，一般來講，對于半地下室的埋深要求應大于地下室外地面以上的高度，才能不計算其層數，總高度才能從室外地面算起。地下室的墻柱與上部結構的墻柱應協調統一。對地下室頂板室內外板面標高變化處，當標高變化超過梁高范圍時則形成錯層，應采取一定的措施進行處理，否則不應作為上部結構的部位。相關規范明確規定，作為上部結構部位的地下室樓層的頂樓，蓋應采用梁板結構，地下室頂板為無梁樓蓋時不應作為上部結構的部位。結構計算應向下計算至滿足要求的地下室樓層或底板，但剪力墻底部加強區層數應從地面往上計算，并應包括地下層。
（三）地下室抗浮、抗滲設計 一般來講，此類設計常見問題為：地下水位未按勘察報告確定，或勘察報告未提供計算浮力的地下水位及其變幅，違反了GB50007-2002第3.0.2條；斜坡道未進行抗浮驗算，斜坡道與主體分縫處未作處理；抗浮驗算不滿足要求，不符合GB50009-2001第3.2.5條等。 地下水位及其變幅是地下室抗浮設計的重要依據。實際在地下室抗浮設計時僅考慮正常使用的極限狀態，而對施工過程和洪水期重視不足，因而會造成地下室施工過程中因抗浮不夠而出現局部破壞。另外，在同一整體大面積地下室的上部常建有多棟高層和低層建筑，由于地下室的面積較大、形狀又不規則，且地下室上方的局部沒有建筑，此類抗浮問題相對難以處理，須作細致分析后再進行處理。
地下室結構設計除應滿足受力要求外，抗滲也是其中一個重點。由于鋼筋混凝土結構通常帶裂縫工作，要達到抗滲目的，一般可采取以下措施：（1）補償收縮混凝土。在混凝土中摻微膨脹劑，以混凝土的膨脹值抵消混凝土的最終收縮值。當其差值大于或等于混凝土的極限拉伸時，即可控制裂縫；（2）膨脹帶?；炷林信蛎泟┑呐蛎涀冃尾粫耆a償混凝土的早期收縮變形，而設置補償收縮混凝土帶可以實現混凝士連續澆注無縫施工；（3）后澆帶。后澆帶作為混凝土早期短時期釋放約束力的一種技術措施，較長久性變形縫已有很大的改進并廣泛應用；（4）提高鋼筋混凝土的抗拉能力?；炷翍紤]增加抗變形鋼筋，如側壁增加水平溫度筋，在混凝土面層起強化作用；側壁受底板和頂板的約束，混凝土脹縮不一致，可在墻體中部設置一道水平暗梁抵抗拉力。當然，在采取以上措施時，同時要注意混凝土的養護。
（四）外墻結構設計
地下室的外墻是結構設計的重點，應按水、土壓力驗算，在設計時應注意以下要求：（1）荷載。地下室外墻所承受的荷載分為水平荷載和豎向荷載。豎向荷載包括上部及地下室結構的樓蓋傳重和自重，水平荷載包括地面荷載、側向土壓力和人防等效靜荷載。在實際工程設計中，豎向荷載及風荷載或地震作用產生的內力一般不起控制作用，墻體配筋主要由垂直墻面的水平荷載產生的彎矩確定，而且通常不考慮與豎向荷載組合的壓彎作用，僅按墻板彎曲計算彎曲的配筋；（2）靜止土壓力系數。靜止土壓力宜由試驗確定，當不具備試驗條件時，砂土可取0.34～0.45，粘性土可取0.5～0.7；（3）地下室外墻的配筋計算。實際設計時，在外墻的配筋計算中，對于帶扶壁柱的外墻，不是根據扶壁柱的尺寸大小進行計算，而是均按雙向板計算配筋；扶壁柱則按地下室結構的整體電算分析結果進行配筋，不按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。根據外墻與扶壁柱變形協調的原理，這種設計將使得外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋則有富余量。
因此，在計算地下室外墻的配筋時，對于垂直于外墻方向有鋼筋混凝土內隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大的外墻板塊，如高層建筑外框架柱之間，按雙向板計算配筋為宜，其余的宜按豎向單向板計算。對豎向荷載較小的外墻扶壁柱，其內外側主筋也應予以適當加強。外墻的水平分布筋應根據扶壁柱截面尺寸的大小，適當地配以外側附加短水平負筋加強，外墻轉角處也應適當加強。地下室外墻計算時底部為固定支座（即底板作為外墻的嵌固端），側壁底部彎矩與相鄰的底板彎矩相等，底板的抗彎能力應不小于側壁的抗彎能力，其厚度應與配筋量相匹配。這種情況在地下車道中最為典型，車道側壁為懸臂構件，底板的抗彎能力應不小于側壁底部的抗彎能力。
