高层住宅建筑基础结构设计研究

文/郑涛 华东建筑设计研究院有限公司 安徽合肥 230088

现阶段，我国建筑行业的发展水平有了跨越式的提升。建筑设施的种类以及数量急剧增多，这使得我国土地资源的使用情况极为严峻，在这一时代发展背景下，高层住宅建筑的施工成为了社会民生发展的首要问题，高层住宅建筑所受到的关注度也比较高，这是因为高层住宅建筑设施的楼层比较高，且其高度也比较大，整体的地面施工面积相对来说比较小。但是该类建筑工程的总体施工难度比较大，其会随着楼层的升高而升高。所以在实际的施工中必须要注重建筑沉降等问题，严苛的把控其基础结构的设计内容，考量其结构的稳定性。

1、高层住宅建筑基础设计的理论概述

在高层住宅建筑基础机构的设计内容中，其上部结构的设计以及施工的难度比较大，这是因为上部结构的刚性比较强，上部结构、基础结构还有地基结构共同构成了一个相互作用的体系。但是近些年来，我国建筑行业的技术水平低下，其会受到技术水平等层面的限制，不会科学合理的使用计算机等技术。在实际的设计推算时，很多设计人员会为了贪图一时的便利，而将其结构分成三部分，直接剪段了三者之间的连接，让上部结构和基础结构独立的设计，仅是把基础结构当作了一个具有支撑效用的底座，然后利用计算公式来推算其结构在荷载效用下其结构固定位置的反力大小。该计算方式以及计算流程比较简单，但是其所推算的结构缺乏一定的科学性，其并没有把上部结构和基础结构的共同作用力放置到考量的因素中，进而忽视其结构对基础所产生的限制效用。忽视了基础实际存在的差异沉降给上部结构带来的次应力问题，同时还会降低其实际计算结果的真实可靠程度，过于看低上部结构的内力数值。且其基础弯矩的弯曲程度会超过一定的数值范围，整体基础结构的设计过于保守。

2、高层住宅建筑基础结构设计的影响因素

2.1 上部结构刚度对基础受力的影响

当上部结构的刚性为绝对时，一旦其地基出现了变形的状况，那么其竖向的构件就会产生均匀下降的现象。若不对其竖向构件的抗转动性能进行改良以及探究，其构件的支座就会被当作基础梁的不动铰支座。其整体也不会出现弯曲的现象，如果让其外荷载成为基地分布的反力，那么其局部位置就会产生弯曲是现象。如此，若假定高层住宅建筑的上保护结构是绝对柔性时，那么其对基础的变形的约束效用就会微乎甚微，且基础梁产生局部的弯曲时，其整体弯曲数值也会偏大。在该情况的影响下，其基础梁的内力部分形式以及实际的尺寸大小就会出现极为明显差异变化。

2.2 地基条件对基础受力的影响

地基条件会直接决定基础结构以及上部结构的受力情况，无论是地基的均匀性还是其实际的可压缩程度都会对其产生较为明显的影响。如果其实际的施工区域位置的地基土不能被压缩时，那么当其地基设立在岩石层时，其基础结构并不会发生整体弯曲的现象，其所产生的局部弯曲度也比较小，上部结构所产生的不均匀沉降性低下。在实际的施工过程中，其所遇到的大部分的地基都还是具有一定的压缩性的，且其分布状况呈现分散的状态，这就使得基础结构在各个地方所分布的弯矩性大小不一。其基础结构和地基的交界位置会存在摩擦的现象。其土层的强度有限，所以其实际所能产生的摩擦力大小也会受到约束，会低于土层实际的抗剪强度。同时其摩擦力还会受到孔隙水压的影响，另外，无论是基础的相对柔度还是其外荷载的分布都会对其界面条件产生不同程度的影响。

3、高层住宅建筑基础结构设计措施以及注意事项

3.1 荷载的可靠传递设计

首先，其基础结构应当具有较强的刚度以及强度，使得其高层住宅建筑设施中的上部结构所产生的水平以及竖向的荷载力可以快速的传递给地基的土层结构。

3.2 注重基础结构、上部结构以及地基三者共同作用

基础结构与上部结构和地基土三者之间的共同作用是客观存在的。当然，在实际的设计中不可能全部都考虑得到。但是对于地基模型的以及参数，必须要根据这三个方面共同分析的结果来选择；在构造和配筋上反映对共同作用结果的考虑，是完全可能和必要的。例如：在同一大面积整体筏型基础上建有多幢高层和低层建筑时，筒体下筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土的共同作用的基础变形和基底反力计算确定。带裙房的高层住宅建筑下的大面积整体筏型基础，其主楼下筏板的整体挠度值不应过大，主楼与相邻的裙房柱的差异沉降确保两者差异沉降不至过大，减少由此产生的结构次应力。

3.3 加强建筑结构体系的建设

一个良好的建筑结构体系的建立是一个建筑工程非常关键的一部分。因此，在实际的高层建筑工程施工过程中，建立一个完整的、有效地高层建筑基础结构体系能够在很大程度上避免一系列潜在的工程问题。在高层建筑的施工现场，高层建筑基础结构设计人员对建筑结构体系的变化的应对是十分灵活的，具有相当大的发展方向和发展空间。通常而言，如果建筑结构体系非常规范良好，对于高层建筑竖向压力的变化就可以很好的适应，但是在实际的情况中由于承重墙分布过于杂乱或者是其它问题的存在，必须加强对高层建筑结构体系的建立工作。

结语：

依据文章上述的内容可以得知，大力开展高层住宅建筑基础结构的设计工作尤为重要，高层住宅建筑设施的效用也变得愈发的明显。其整体基础结构的设计会受到多种因素的影响。所以在设计建筑基础结构时，要注重其上部的结构设计，考量上部、地基以及基础结构之间的联系，尽可能的减少麻烦，提升设计人员自身的专业知识技能，强化其设计施工的责任心以及责任意识，及时的处理好设计过程中所出现的各类问题，做好基础的建筑结构稳定的防治性措施。