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摘要：地基基础在高层建筑施工当中属于不可或缺的重要部分，尤其是在高层建筑规模不断加大这一背景之下，地基基础受到各界更大关注力度。而桩基础施工技术在实际应用过程当中，也会遇到部分地基问题，导致相关设计与施工工作难度大幅度增加。基于此，本文将主要针对高层建筑结构桩基础设计工作展开探讨。
关键词：高层建筑;桩基础;设计
引言：
作为高层建筑的重要组成部分，桩基础自身施工水平对于高层建筑结构安全而言有着最为直接的影响，因此，桩基础在施工当中需具有更强可靠性，从而为工程顺利开展打下坚实基础。根据不同的地质环境标准、高层建筑的高宽比和多要素的限制，桩基的设计方案有所不同。在软土地基中，桩基是常用的，是比较传统的基础形式，在进行桩基设计的全过程中，必须做好施工现场的勘察和检查工作，只有充分掌握了各种材料，才能设计出科学、规范的方案，为高层建筑的安全系数奠定可靠的基础。
1建筑工程桩基础设计概述
站在桩基础结构在施工前的应用角度上来看，其自身功能与使用价值极为显著，特别是在承载力这一方面当中，相应功能的实际效果也极为显著，由于处理各种基础结构的传统方法，该类桩基的应用也应得到广泛推广[1]。在桩基础的实际应用中，比较常见的类型主要是摩擦桩和端承桩;从桩基的实际应用方法来看，可分为现浇桩和钻孔桩两种基本类型，现浇桩的关键是指在实际工程施工前，进行相应的桩基结构施工，选择打桩设备将完成的桩基结构打入地下，主要体现理想桩基安装的实际效果;而钻孔灌注桩的重点是工程建设项目的施工。在施工现场，对于基础结构，采用现浇混凝土的方法进行支桩施工，主要体现理想桩基的实际效果。例如，打孔填装这一施工工艺，其在现阶段桩基础施工当中较为普遍，而这主要是由于其自身所具备的便捷性与较高应用价值优势[2]。
2高层建筑结构桩基础分析
2.1桩基础设计与工程应用现状
桩基设计是所有高层建筑结构的基本组成部分，因此，只有进行桩基工程建设后，才能进行全面发展的建设，桩基的设计不仅关系到所有工程的施工质量和安全系数，而且对工程的进度也有着直接影响。现阶段，在纵向荷载作用下的桩基应用更为广泛，在纵向荷载作用下，桩与土会相互影响，对桩基的设计造成很大影响，以往的桩基工程设计中，试桩和荷载试验的结果均不符合设计规范。在调整了主要设计参数后，设计师根据数据加密方式特意对桩进行了调整，这种情况下，静载试验的实验结果会远高于设计规范，虽然可以保证安全系数，但经济发展指标有了很大提高，这种类型的分歧必须不断改进。如果超过设计规范，则必须重新进行桩试验，但是，基本建设的周期时间会相应增加，危及所有工程项目的基本建设进度，如果桩基的设计工作在荷载试验结果公布后进行，对开发周期不利，同时也无法满足基本建设的规范。因此，现阶段迫切需要的是如何减小荷载试验与试验桩设计的差异，对单桩荷载试验的结果进行进一步的科学研究，预测各种主要的荷载试验结果，参数尽可能准确。
2.2桩基础简化设计分析
由于高层建筑的大型工程项目会导致基础部分的效率很高，因此基础工程必须能够处理大载荷，并且基础埋得较深，目前，在许多高层建筑中，都有人防设备或地下车库等结构要求。因此，在进行基础建筑施工时，必须消耗大量的原材料，且施工过程十分复杂，耗费工期更长，一般情况下，能在坚硬的岩石上立即建造的工程建筑并不多，因此，大部分地基工程都会采用钢筋混凝土筏板基础、箱式基础和桩基，由于桩基承载力大，具有优良的可靠性，在沉降差较小的情况下也能保持相对对称。这一特性决定了其可以承受极强的整平力和抬升力。动荷载级具有良好的特性，因此在基础工程中使用较多。在高层建筑结构中，上层结构和基本中间层会产生相互作用。从这个问题来看，传统计算中有很多假设，可以应用于桩土相互作用。在传统的设计优化算法中，有一个Winker假设。这类假设主要针对路基的轴力指数法，其中将沙子对桩的轴力影响简化为简单的对桩的轴力指数影响。以上，是基于传统设计优化算法中桩土相互作用力问题的理论，高层建筑各部分产生的相互作用力，应将桩、土及其结构作为一个整体考虑。
3高层建筑结构桩基础简化设计措施
3.1桩土分离模式进行单桩简化
进行单桩计算时，可按有限元法进行简化，由于传统的结构设计计算方法都是不同层次的，为了避免桩土结构之间的相互影响，没有过多考虑，例如，基于Winker的假设，利用路基轴力指数法假设土地资源对桩等复杂元素的反冲力，只是桩上的简单轴力指数函数。但是，有限元可以综合考虑客观事实标准。可以对结构力学响应的离散系统、土地资源和原材料特性的室内空间差异、非常复杂几何图形的初始条件进行综合分析。其不仅可以发现简单的结构力学问题，而且同时有利于二次开发，与传统的计算理论相比较具有显著优势。因此，单桩的简化分析采用将桩土分为模块的方法，需要注意的是，这两个模块不是固定的，也不会改变，还可以优化模块的设置，使用有限元分析进行单桩简单分析时，需要注意单元尺寸的选择对被测结构的影响。事实上，有时，模块的总数会非常大，这会导致计算困难，因此，在操作过程中，可以适度简化，把握关键部分，提高工作效率。
3.2桩土复合模式进行群桩简化
在针对其开展计算过程当中，可通过有限元这一方式针对模拟桩的沉降与荷载关系开展模拟，从而令算法得到最大限度優化与简化，在混凝土当中，按照桩组基础标准方法计算的沉降与混凝土荷载作用下的沉降相比，其值可能会较大，为了使数值尽可能接近，尽可能简化计算，可以选择将桩和土的中心线垂直平分在一起的平面图作为各向异性面，并使用三维桩土结构管理系统作为横截面视图。根据桩土各自的弹性模量和弹性模量，以及桩土两种原材料，将原材料的九个主要参数组合成一个新的横向各向异性体（其中只有五个原材料的主要参数是单独），使用等效电路复杂实体模型测量桩土荷载和沉降反射分析。同时需要注意的是，桩组上的功能荷载特性与单桩基础桩试验桩有很大不同，在此不再过多解释。计算的简化可按如下方法进行：将等效电路复杂实体模型的主要参数计算编译成程序流程，改变桩土五个主要参数，即可操作在matlab软件上获取复合实体模型的九个主要参数，计算时要特别注意xoz平面是一个各向异性平面。因此，可以在混凝土中证实，该方法模拟的桩基沉降应比标准准确得多，在工程项目评价中具有关键的现实意义。
结语：
在建筑工程施工过程当中，桩基础是其中重要部分，桩基础对于建筑质量与安全有着直接关联，特别是在高层建筑这一方面当中，桩基础工程重要性更加显著，而这主要是由于其所需承载荷载与作用力较大。桩基是一种基础工程施工方法，常用于高层建筑，由于其可靠性强，地基沉降特性好，能保证高层建筑在各种扭矩的作用，因此，桩基的设计方案非常关键。伴随我国建筑工程不断发展，桩基础施工所面对要求逐渐提升，因此，需将先进理念与技术应用其中，在促使桩基础施工水平得到大幅度提升的同时，为我国建筑行业可持续健康发展打下坚实基础。
参考文献
[1]李海军. 高层建筑结构桩基础的简化分析[J]. 建筑·建材·装饰， 2019， 000（004）：174.
[2]魏晔， 吕玉香， 王岩辉. 高层住宅墙下布桩构造筏板基础的性能分析[J]. 青岛理工大学学报， 2019， 40（02）：60-67.
关键词：高层建筑;桩基础;设计
引言：
作为高层建筑的重要组成部分，桩基础自身施工水平对于高层建筑结构安全而言有着最为直接的影响，因此，桩基础在施工当中需具有更强可靠性，从而为工程顺利开展打下坚实基础。根据不同的地质环境标准、高层建筑的高宽比和多要素的限制，桩基的设计方案有所不同。在软土地基中，桩基是常用的，是比较传统的基础形式，在进行桩基设计的全过程中，必须做好施工现场的勘察和检查工作，只有充分掌握了各种材料，才能设计出科学、规范的方案，为高层建筑的安全系数奠定可靠的基础。
1建筑工程桩基础设计概述
站在桩基础结构在施工前的应用角度上来看，其自身功能与使用价值极为显著，特别是在承载力这一方面当中，相应功能的实际效果也极为显著，由于处理各种基础结构的传统方法，该类桩基的应用也应得到广泛推广[1]。在桩基础的实际应用中，比较常见的类型主要是摩擦桩和端承桩;从桩基的实际应用方法来看，可分为现浇桩和钻孔桩两种基本类型，现浇桩的关键是指在实际工程施工前，进行相应的桩基结构施工，选择打桩设备将完成的桩基结构打入地下，主要体现理想桩基安装的实际效果;而钻孔灌注桩的重点是工程建设项目的施工。在施工现场，对于基础结构，采用现浇混凝土的方法进行支桩施工，主要体现理想桩基的实际效果。例如，打孔填装这一施工工艺，其在现阶段桩基础施工当中较为普遍，而这主要是由于其自身所具备的便捷性与较高应用价值优势[2]。
2高层建筑结构桩基础分析
2.1桩基础设计与工程应用现状
桩基设计是所有高层建筑结构的基本组成部分，因此，只有进行桩基工程建设后，才能进行全面发展的建设，桩基的设计不仅关系到所有工程的施工质量和安全系数，而且对工程的进度也有着直接影响。现阶段，在纵向荷载作用下的桩基应用更为广泛，在纵向荷载作用下，桩与土会相互影响，对桩基的设计造成很大影响，以往的桩基工程设计中，试桩和荷载试验的结果均不符合设计规范。在调整了主要设计参数后，设计师根据数据加密方式特意对桩进行了调整，这种情况下，静载试验的实验结果会远高于设计规范，虽然可以保证安全系数，但经济发展指标有了很大提高，这种类型的分歧必须不断改进。如果超过设计规范，则必须重新进行桩试验，但是，基本建设的周期时间会相应增加，危及所有工程项目的基本建设进度，如果桩基的设计工作在荷载试验结果公布后进行，对开发周期不利，同时也无法满足基本建设的规范。因此，现阶段迫切需要的是如何减小荷载试验与试验桩设计的差异，对单桩荷载试验的结果进行进一步的科学研究，预测各种主要的荷载试验结果，参数尽可能准确。
2.2桩基础简化设计分析
由于高层建筑的大型工程项目会导致基础部分的效率很高，因此基础工程必须能够处理大载荷，并且基础埋得较深，目前，在许多高层建筑中，都有人防设备或地下车库等结构要求。因此，在进行基础建筑施工时，必须消耗大量的原材料，且施工过程十分复杂，耗费工期更长，一般情况下，能在坚硬的岩石上立即建造的工程建筑并不多，因此，大部分地基工程都会采用钢筋混凝土筏板基础、箱式基础和桩基，由于桩基承载力大，具有优良的可靠性，在沉降差较小的情况下也能保持相对对称。这一特性决定了其可以承受极强的整平力和抬升力。动荷载级具有良好的特性，因此在基础工程中使用较多。在高层建筑结构中，上层结构和基本中间层会产生相互作用。从这个问题来看，传统计算中有很多假设，可以应用于桩土相互作用。在传统的设计优化算法中，有一个Winker假设。这类假设主要针对路基的轴力指数法，其中将沙子对桩的轴力影响简化为简单的对桩的轴力指数影响。以上，是基于传统设计优化算法中桩土相互作用力问题的理论，高层建筑各部分产生的相互作用力，应将桩、土及其结构作为一个整体考虑。
3高层建筑结构桩基础简化设计措施
3.1桩土分离模式进行单桩简化
进行单桩计算时，可按有限元法进行简化，由于传统的结构设计计算方法都是不同层次的，为了避免桩土结构之间的相互影响，没有过多考虑，例如，基于Winker的假设，利用路基轴力指数法假设土地资源对桩等复杂元素的反冲力，只是桩上的简单轴力指数函数。但是，有限元可以综合考虑客观事实标准。可以对结构力学响应的离散系统、土地资源和原材料特性的室内空间差异、非常复杂几何图形的初始条件进行综合分析。其不仅可以发现简单的结构力学问题，而且同时有利于二次开发，与传统的计算理论相比较具有显著优势。因此，单桩的简化分析采用将桩土分为模块的方法，需要注意的是，这两个模块不是固定的，也不会改变，还可以优化模块的设置，使用有限元分析进行单桩简单分析时，需要注意单元尺寸的选择对被测结构的影响。事实上，有时，模块的总数会非常大，这会导致计算困难，因此，在操作过程中，可以适度简化，把握关键部分，提高工作效率。
3.2桩土复合模式进行群桩简化
在针对其开展计算过程当中，可通过有限元这一方式针对模拟桩的沉降与荷载关系开展模拟，从而令算法得到最大限度優化与简化，在混凝土当中，按照桩组基础标准方法计算的沉降与混凝土荷载作用下的沉降相比，其值可能会较大，为了使数值尽可能接近，尽可能简化计算，可以选择将桩和土的中心线垂直平分在一起的平面图作为各向异性面，并使用三维桩土结构管理系统作为横截面视图。根据桩土各自的弹性模量和弹性模量，以及桩土两种原材料，将原材料的九个主要参数组合成一个新的横向各向异性体（其中只有五个原材料的主要参数是单独），使用等效电路复杂实体模型测量桩土荷载和沉降反射分析。同时需要注意的是，桩组上的功能荷载特性与单桩基础桩试验桩有很大不同，在此不再过多解释。计算的简化可按如下方法进行：将等效电路复杂实体模型的主要参数计算编译成程序流程，改变桩土五个主要参数，即可操作在matlab软件上获取复合实体模型的九个主要参数，计算时要特别注意xoz平面是一个各向异性平面。因此，可以在混凝土中证实，该方法模拟的桩基沉降应比标准准确得多，在工程项目评价中具有关键的现实意义。
结语：
在建筑工程施工过程当中，桩基础是其中重要部分，桩基础对于建筑质量与安全有着直接关联，特别是在高层建筑这一方面当中，桩基础工程重要性更加显著，而这主要是由于其所需承载荷载与作用力较大。桩基是一种基础工程施工方法，常用于高层建筑，由于其可靠性强，地基沉降特性好，能保证高层建筑在各种扭矩的作用，因此，桩基的设计方案非常关键。伴随我国建筑工程不断发展，桩基础施工所面对要求逐渐提升，因此，需将先进理念与技术应用其中，在促使桩基础施工水平得到大幅度提升的同时，为我国建筑行业可持续健康发展打下坚实基础。
参考文献
[1]李海军. 高层建筑结构桩基础的简化分析[J]. 建筑·建材·装饰， 2019， 000（004）：174.
[2]魏晔， 吕玉香， 王岩辉. 高层住宅墙下布桩构造筏板基础的性能分析[J]. 青岛理工大学学报， 2019， 40（02）：60-67.