高层建筑结构桩基础简化设计措施,建筑结构论文

高层建筑结构桩基础简化设计措施,建筑结构论文桩基础是高层建筑的重要组成部分，桩基础的设计水平直接影响到整个高层建筑的构造安全，所以桩基础要具有良好的稳定性以及沉降性能，在承受宏大荷载的情况下，能够保证整个建筑的稳定性。根据地质条件的不同，高层建筑的高度以及各种因素的限制，桩基础的设计方案也不一样，在软弱地基中，桩基础应用的比拟广泛，也是比拟古老的基础形式。在进行桩基础设计的经过中，一定要做好施工现场的勘察检测工作，只要在充分的了解各项资料之后，才能够设计出科学合理的方案，为高层建筑的安全性打下坚实的基础。1高层建筑构造桩基础的分析1.1桩基础设计与工程应用现在状况桩基础设计是整个高层建筑构造的基础部分，所以只要在桩基础施工完成后，才能够进行上层建筑的施工，桩基础设计不仅关乎整个工程的施工质量、安全性，对于施工进度还有很大的影响。当前使用比拟多的是竖向荷载作用下的桩基础，在竖向荷载的作用下，桩与土之间会互相作用，对于桩基的设计会产生很大的影响。在以往的桩基础工程设计中，试桩和静载试验的结果都无法知足设计的要求标准，设计师在对设计参数进行调整之后，意图通过加密桩的方式来进行调整，这种情况下，静载的试验结果会高于设计标准很多，固然在安全性方面能够保证，但是经济系数却大大的提高。这种矛盾的现象需要不断的改善，假如超过设计的标准过多就需要重新进行试桩，但是建设的周期也相应的延长，会影响到整个工程的建设进度。假如在静载试验结果出来之后再进行桩基的设计工作，既不利于建设周期，同时也无法知足建设的标准。所以当前急需解决的就是怎样缩短静载试验与试桩设计之间的差距，并且对单桩静载试验的结果进行进一步研究，尽量将各项参数预估的愈加精到准确。1.2桩基础简化设计分析由于高层建筑庞大的工程会对基础部分造成宏大的作用，所以基础工程需要能够程序较大的荷载，埋深都较大。而在现前阶段，在很多的高层建筑中，都会有人防工程或者是地下停车场等构造需求，所以在进行基础工程施工时，需要消耗损费大量的材料，并且施工技术比拟复杂，消耗损费的工期较长。一般情况下，能够直接建设在坚硬岩石上的建筑并不多，所以大部分的基础工程都会采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础以及桩基础。由于桩基础的承载力较大，具有良好的稳定性，并且在沉降差较小的情况能够保持的比拟均匀，这些特点都决定了其能够承受较强的水平力以及上拔力，在动荷载方面的性能较好，所以在基础工程中应用的比拟广泛。在高层建筑构造中，上部构造与基础之间会互相产生作用力，从这个问题来看，在传统的计算中存在很多的假定，都能够利用在桩和土之间的作用力上。在传统的设计算法中有一种Winker的假定，这种假定主要是针对地基的反力系数法，华而不实把土体对桩造成的反力作用简化成单纯的反力系数作用于桩上，这是传统设计算法中针对于桩土作用力问题在理论层面从没有通过的。高层建筑中各个部分之间产生的作用力，应该将桩、土以及构造作为一个整体来进行考虑。通过上述分析可知，假如利用传统的设计算计来解决现实中的这些问题还具有很大的困难。而从当前的现在状况来看，就分析的手法而定，还有有限元法的前景比拟广阔，通过有限元数值模型能够对土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性，复杂的几何边界条件等进行具体的分析，并且还能够通过数值技术对施工经过进行模拟，将施工经过中可能会碰到的各种耦合性因素都模拟出来，在编程以及电算方面都具有较强的效率，并且简化了桩基础设计的工作量，具有很强的现实意义。2高层建筑构造桩基础简化设计措施2.1桩土分离形式进行单桩简化在进行单桩计算时，能够通过有限元分析来到达简化的目的。由于传统的构造设计计算方式方法采用的都是不同程度回避桩土构造间的互相作用，对其不做太多的考虑。比方使用地基反力系数法把土地对桩的反作用力等复杂因素通过Winker进行假定，以为其仅仅为单纯的反力系数作用于桩上。而有限元分析却能够综合考虑这些客观存在的事实条件。它能够对力学响应的非线性、土地材料性质的空间差异性和比拟复杂的几何边界条件进行综合分析等，不仅求解力学问题简便，同时便于二次开发，相较传统的计算理论有明显的优势。因而，对单桩的简化分析采取的是将桩和土分别划分单元的方式方法，要注意这两种单元也不是固定不变的，在它们华而不实还能够细化设置单元。在利用有限元进行单桩简化分析时，要十分注意单元尺寸的选取对计算构造的影响。其实有时候，单元数量会划分的十分宏大，进而造成计算的困难，因而在实际操作中，能够适当删繁就简，捉住主要部分，以提高工作效率。2.2桩土复合形式进行群桩简化在进行计算时，能够通过有限元分析的方式方法来模拟桩的沉降和荷载关系，以到达简化算法的目的。在实际中，通过群桩基础规范法计算出来的沉降和实际荷载作用下的沉降相比，其值要大得多。为了尽量使其值接近且简化运算，能够采用将垂直于桩轴线的桩土共同作用的平面作为各向同性的面，把桩土三维构造体系作为横观各向同性体。根据桩土各自的弹性模量和泊松比以及桩土这两种材料复合成新的横观各向同性体的九个材料参数〔华而不实只要五个材料参数是独立的〕，用等效复合体模型计算桩土荷载沉降反响分析。同时要注意群桩上面作用荷载的特点与单桩静力试桩有很大的差异不同，这点不在赘述。对计算的简化，能够通过下面的方式方法来到达：把等效复合体模型的参数计算编成程序，修改桩、土的五个参数，在matlab软件上运行即可得到复合模型的九个参数。计算时需注意xoz平面是各向同性的平面。因而，在实际中能够证明，该种方式方法模拟的桩基沉降，比着规范上要精到准确很多，在工程实测中有重要的现实意义。3结束语基础工程是建筑工程中的重要组成部分，直接影响到整个建筑的质量和安全，尤其是对于高层建筑来讲，基础工程更为重要，由于其要承受宏大的荷载以及各种作用力。桩基础是基础工程施工形式的一种，在高层建筑中应用的比拟广泛，由于其具有较强的稳定性，沉降性能好，在各种力矩的作用下，都能够保证高层建筑的安全性，所以桩基础的设计非常重要。随着建筑工程的不断发展，对于桩基础的设计要求越来越高，所以要充分的利用先进的理念和技术，提高桩基础的设计水平，为建筑工程的长久发展创造有利的条件。以下为参考文献[1]张正维