高层住宅建筑基础结构设计探讨

高层住宅建筑基础结构设计探讨

张振英

珠海市交通勘察设计院有限公司  广东珠海   519000

摘要：结构设计是高层建筑的重要组成部分，其质量决定着建筑的建设效果，更影响着建筑的稳定性、安全性，与建筑企业的生存与发展有着紧密的关联。现阶段，我国市场经济格局发生改变，建筑企业面临着强烈的市场竞争，在此情形下，各企业应加强对高层住宅建筑结构设计的重视，并结合相关实践与研究，优化设计质量与效果，本文将对具体的策略做出分析。

关键词：高层建筑；结构设计；对策

引言

随着社会经济的发展，我国的城市化进程不断加剧，为满足民众居住需求、城市发展需要，各地区高层住宅建筑数量不断增加，其建设质量亦受到社会各界的广泛关注。与此同时，现代科技的进步推动着建筑行业的发展，高层住宅建筑的功能性、复杂性不断增加，对基础结构设计的依赖性越来越大，唯有保证设计质量，才可以提升高层住宅建筑的质量，并帮助企业在项目中获取经济效益。鉴于此，相关部门应加强对基础结构设计的重视，并投入更多的时间与精力对其进行分析与研究，提升设计工作的科学性和可靠性，在促进企业发展的同时，推动我国建筑行业的蓬勃发展。

1、高层住宅基础结构设计原则

高层住宅建筑存在着一定的特殊性，相较于其他工程而言，需对其稳定性、安全性做出更多的考虑。在实际的设计工作中，高层住宅建筑基础结构设计需要遵循一定的原则，笔者结合相关实践与研究，将其总结为以下两点：

1.1安全性原则

基础结构设计与建筑的质量息息相关，在实际的设计工作中，“安全性”原则是设计的核心和根本，唯有保证建筑的安全，才可以使用户安心地居住于建筑当中，并使企业收获良好的声誉和口碑，使其可以健康、长久地发展。这就要求设计人员从多个角度考虑如何保证建筑的安全性，例如，选择具有耐腐蚀性、性能良好的基础材料，选择安全性、稳定性较强的施工工艺等等，使建筑具备稳定的“基础”，为民众的生活品质做出基本的保障。

1.2功能性原则

高层住宅建筑的根本建设目标是满足人们的居住需求，本着“以人为本”的精神，建筑设计需要满足“功能性”“舒适性”原则，使用户可以收获良好的居住体验。在实际的设计工作当中，相关人员应当科学地划分户型、室内空间，使用户可以更为便利、舒适地生活。同时，在结构设计方面还应当考虑简洁性和隔音性，进一步地提高建筑的舒适度。

2、高层住宅建筑结构设计影响因素

2.1上部结构刚度

对于高层住宅建筑而言，上部结构的刚度对建筑的质量有着重要的影响。通常情况下，若上部结构为柔性，基础梁的局部弯曲将会承受大的整体弯曲，进而对建筑质量造成影响。若上部结构为刚性，则会对竖向和构建造成影响，进而出现比较均匀的沉降现象，虽不会出现整体弯曲的问题，但会导致局部弯曲的问题发生。也就是说，在基础结构设计中，绝对的柔性或是绝对的刚性都将产生相应的问题，设计人员应使建筑结构介于两者之间，根据项目的实际情况合理地把控其刚性，使其结构处于稳定的状态。

2.2地基条件影响

地基条件也是结构设计中影响较大的因素之一，一般来说，地基土的可压缩性、均匀性，都会对基础结构的受力产生影响。结合以往的经验发现，若施工区域为不可压缩的土质，通常不会发生基础结构弯曲的问题，自然也不会出现不均匀沉降，而若该区域当中的土质为可压缩土，那么将会出现结构弯曲的现象。这就要求设计人员加强对该问题的重视，并采取相应的方式做出应对。

2.3共同作用分析

在基础结构设计当中，需要对其受力情况做出全面的分析，这就需要设计人员综合考虑地基土层、基础结构、上部结构之间的共同作用问题。设计人员在对内力进行计算时，应当对接触点、连接点是否满足变形协调条件进行分析，并将其作为开展设计工作的主要依据。通常情况下，设计人员可以考虑利用有限差分法、有限单元法、有限条法，需要设计人员根据项目的实际情况合理地选择科学的方法。

3、高层住宅建筑结构设计具体措施

3.1减少不均匀沉降

设计人员应当采取合理的方式降低建筑整体的挠曲程度，并对其刚度、平面分布做出有效的控制，以此减少不均匀沉降问题发生的可能性。由于高层住宅建筑存在着一定的特殊性，很多条形基础无法满足上部结构对承载力的要求，对此，设计人员可以采用筏形基础的设计方式，这样不仅可以强化结构的刚度，还可以有效地避免不均匀沉降问题的发生，从而保证高层建筑的质量。在对筏形基础进行设计时，设计人员需要关注上部结构的永久荷载重心，使其与基底平面重心相互重合[1]。同时，需要对基底面积进行适当的调整，以便于对偏心距做出科学、合理的控制。通过对相关实践的分析发现，当建筑开始使用时，上部结构往往会产生相应的荷载和力矩，在一定程度上影响着高层住宅建筑的稳定性，这就要求设计人员采取有效的方式增强基础结构的刚度和强度。

3.2考量结构整体作用

在高层建筑当中，基础结构设计需要考虑的因素相对较多，不仅需要研究地基与土层之间的作用力，还需要分析上部结构对两者的实际影响，以及不同的问题将会产生的后果。尤其是在地基模型构建的过程当中，参数设置是一项十分重要的工作，需要相关人员综合分析上述各项内容，掌握三者之间的共同作用，并最终制定最理想的设计方案。同时，在对配筋和构件进行设计时，也应当综合考量地基、土层、上部结构之间的关系，以此保证设计方案的科学性和有效性

[2]。若多层建筑与高层建筑同时建设，设计人员需要根据项目实际情况计算筒体下筏板的厚度，并对配筋做出合理的计算，并确保信息的准确性和完整性。还需注意的是，若建筑属于带裙形式，设计人员需要合理地控制主楼下筏的整体挠度，以此降低其结构的次应力，并保证建筑的稳定性。

3.3结构体系建设

高层建筑的安全性和稳定性是设计工作的核心目标。在实际的设计工作当中，建设机构体系是所有工作开展的基础和前提，也是保证工程可以顺利建设、竣工的基础，以免意外因素对工程造成不必要的影响[3]。这就要求设计人员对项目所在地做出实际的勘察，掌握当地的地质、水文、气候等自然情况，并了解高层住宅建筑的实际建设要求，同时综合各项因素建立完善的结构体系，为项目的建设质量做出基础的保障。

3.4提高设计水平

作为该项工作的主要执行者，设计人员的专业能力、职业素养决定着设计的质量和效果。这就要求设计人员提高对自身的要求，加强对专业知识的学习，掌握科学的基础结构设计方法，并不断在实践当中总结经验，提高自身的设计水平[4]。另外，设计人员还需强化自身的责任意识，明确基础结构设计对高层住宅建筑的重要意义，将保证建筑安全当作自身的重要使命，从而提升基础结构设计的总体水平。

4、结束语

总而言之，基础结构设计是高层住宅建筑的重点工作内容，设计质量决定着建筑的建设品质，更与企业的生存与发展紧密相关。在新的时代当中，建筑企业之间的竞争愈发激烈，面对时代提出的考验与挑战，各企业应以科学、适宜的方式实施高层住宅建筑基础结构设计，以此提升建筑的质量和安全，推动我国建筑行业向高水平发展。

参考文献：

[1] 谭德华.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建筑遗产, 2021, 000(021):365.247-247.

[2] 刘良贤.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建材与装饰, 2021(23).115-116.

[3] 刘督政,陈亚敏.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].城市建设理论研究：电子版, 2019(35):15.012-013.

[4] 陈础.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].建材与装饰, 2021(45):52.00021-00022.