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摘要：新时期高层建筑，已经成为建筑业发展、社会进步的新标杆，应引起设计部门和建设部门的重视。高层建筑基础设计无论是在造价，还是在结构设计上都占据着重要的位置，因此，高层建筑基础设计成为整个设计的核心。本研究从高层建筑基础设计选型工作出发，对当前高层建筑基础设计方法进行了评述，对高层建筑基础设计提出了专业的思考，以供高层建筑基础设计人员进行借鉴和参考。
关键词：高层建筑；结构设计；基础设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
引言
基础是整个建筑工程的核心部分，是建筑设计、建设和施工单位高度重视的关键部位和重要环节，其重要性在结构、占比、造价、工时上得以凸显。在高层建筑基础设计工作中，只有通过全面了解工况、优化基础选型、系统科学计算等工作才能确保高层建筑基础的安全性以及功能要求，同时确保高层建筑基础工程造价的合理性和经济性。在高层建筑基础实际的设计工作中，设计人员应对基础选型的影响因素进行控制，坚持基础选型的原则，通过对高层建筑框架结构、箱(筏)和桩箱(筏)种类基础的有效设计和全面控制，促进高层建筑基础功能的完善，真正完成高层建筑基础设计的系统性、全面性的目标。
一、高层建筑基础设计概述
在进行高层建筑的基础设计时，需要考虑的因素较多，其基础的面积、承载力、内力及配筋等的确定，需要进行相应的计算才能取得准确的数据。因此在计算过程中需要结合工程地质勘察报告、上部结构类型、所需承受的工作荷载效应、施工技术水平及材料等多个方面的因素，进行系统而全面的考虑，才能确保基础设计时各项计算的准确性，确保基础的安全和稳定。
二、高层建筑基础设计的方法
当前高层建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法, 该方法中地基、基础、上部结构之间应同时满足接触点的静力平衡，以及接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协同的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,目前在较复杂或大型基础设计时较为常见。共同作用分析法的进步之处在于它考虑了上部结构的刚度，这一优势是传统设计方式所不具备的。
三、做好高层建筑基础设计的要点
（一）框架结构基础设计的要点
在高层框架结构基础设计时,基础宜柔不宜刚;若地基土为高压缩性,则基础宜刚;当采用桩基时,可考虑采用变刚度布桩的方式(如改变基础中部桩径或桩长、加密中部布桩),以调整地基或桩基的竖向支承刚度,使差异沉降减到最小,从而减小基础或承台的内力。
（二）箱(筏)基础设计的要点
对高层建筑箱(筏)基础设计时,应考虑上部结构参与工作时,有利于降低箱基的整体弯曲应力。笔者建议采用共同作用分析法进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力比较符合实际，与此同时,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,如采用常规设计方法时应提高边柱边墙的内力。
（三）桩箱(筏)基础设计的要点
高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。
四、高层建筑基础选型工作的要点
（一）高层建筑基础选型的影响因素
1、高层建筑上部结构对基础选型的影响
上部结构对高层建筑基础类型、深度、浮力等重要参数存在着直接的影响，由于上部结构种类的不同，会引起高层建筑基础荷载大小和分布的不同， 设计人员在设计高层建筑基础时应予以注意。同时，不同类型的高层建筑上部结构以及其地下室的种类和形状，会因其自身的类型不同而产生不同的沉降幅度和变形幅度， 从而影响高层建筑的基础选型， 设计人员在设计高层建筑基础时，应予以重点考虑。
2、地质条件对高层建筑基础选型的影响
地质条件中两项情况对高层建筑基础选型影响最为显著 。一是地基持力层的情况，持力层是承受高层建筑基础荷载的土层，应根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择高层建筑基础类型；二是穿越土层的基本状况，应根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择高层建筑基础的类型。
3、周围环境因素对高层建筑基础选型的影响
首先，高层建筑施工的振动和噪声会对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以确保高层建筑基础的持久、稳定和安全。 其次，高层建筑施工中的空间因素会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工又利于稳定的高层建筑基础类型。 最后，高层建筑基础桩基的入土和挤土 所产生的挤土效益， 也会对周边建筑和地下管网造成影响，应从影响最小的原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基形式进行高层建筑基础设计。
4、高层建筑基础桩种类的影响
不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应从持力层的特性、安全性要求、高层建筑负荷等方面确定基础桩的类型和规格，使其满足高层建筑总体施工建设的需求。
5、高层建筑基础施工的工期
工期是设计高层建筑基础类型的重要参数，应在确保高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上，形成最为科学的施工工期，实现高层建筑总体价值的全面兼顾。
（二）高层建筑基础选型的基本原则
高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一，多样式原则，即高层建筑基础设计人员应全面掌握各种高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的高层建筑基础类型。二，经济性原则， 即高层建筑基础设计人员应考虑到成本控制、施工进度等重要因素，追求最佳的经济效益。三，总体优化原则，即高层建筑基础设计人员要对各种设计进行综合考虑，将其中的优势集中起来，形成優化的高层建筑基础设计，以实现高层建筑建设的基本目标。
五、对高层建筑结构基础设计的建议
高层建筑基础设计是整体建筑设计的一个重要环节，所以在设计时需要从整体建筑来进行全面考虑，不仅需要充分的考虑好与上部结构的关系，同时还要做好各项假定，但在实际设计过程中，往往都是先进行基础的设计，而上部结构的设计相对来滞后一些，这就需要在进行基础设计时要尽可能的考虑好相关的影响因素，并采取必要的措施，尽量减少设计中可能带来的误差，使高层建筑结构基础设计的质量能够得以保障。
当前高层建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的，具有操作简单、可靠性高的优点，能够保证取得较好的设计效果，尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。目前高层建筑无论是数量还是高度都呈不断增加的趋势，由于垂直荷载作用的加大，也会导致沉降的增加，所以在对高层框架结构设计时需要对基础的柔性和刚度进行充分的考虑。
结束语
在房屋建筑结构中，其主要包括三个部分，即上部结构、基础和地基等，这是一个共同作用的整体，所以在进行基础设计时，需要对上部结构、地基条件等对基础受力的影响情况进行充分的考虑，从而实现对沉降的有效控制，在确保基础质量的同时尽可能的降低其造价。
参考文献
[1]姜海菊.江浙地区高层建筑基础的选型与优化设计——以某高层住宅楼工程为例[J].建筑,2011(08)
[2]王荣彦,徐玲俊,张亚敏.郑州东区高层建筑基础选型探讨[J].岩土工程界,2005(12)
[3]徐鼎新.改进基础设计降低工程造价——谈上海高层建筑基础设计改进的几点经验[J].建筑施工,1990(02)
[4]唐红霞.考虑不均匀沉降的高层综合楼基础设计分析探讨[J].中外建筑,2010(05)
[5]郭惠,李晋民.关于高层建筑基础设计的几点思考[J].金陵职业大学学报,2000(01)
关键词：高层建筑；结构设计；基础设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
引言
基础是整个建筑工程的核心部分，是建筑设计、建设和施工单位高度重视的关键部位和重要环节，其重要性在结构、占比、造价、工时上得以凸显。在高层建筑基础设计工作中，只有通过全面了解工况、优化基础选型、系统科学计算等工作才能确保高层建筑基础的安全性以及功能要求，同时确保高层建筑基础工程造价的合理性和经济性。在高层建筑基础实际的设计工作中，设计人员应对基础选型的影响因素进行控制，坚持基础选型的原则，通过对高层建筑框架结构、箱(筏)和桩箱(筏)种类基础的有效设计和全面控制，促进高层建筑基础功能的完善，真正完成高层建筑基础设计的系统性、全面性的目标。
一、高层建筑基础设计概述
在进行高层建筑的基础设计时，需要考虑的因素较多，其基础的面积、承载力、内力及配筋等的确定，需要进行相应的计算才能取得准确的数据。因此在计算过程中需要结合工程地质勘察报告、上部结构类型、所需承受的工作荷载效应、施工技术水平及材料等多个方面的因素，进行系统而全面的考虑，才能确保基础设计时各项计算的准确性，确保基础的安全和稳定。
二、高层建筑基础设计的方法
当前高层建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法, 该方法中地基、基础、上部结构之间应同时满足接触点的静力平衡，以及接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协同的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,目前在较复杂或大型基础设计时较为常见。共同作用分析法的进步之处在于它考虑了上部结构的刚度，这一优势是传统设计方式所不具备的。
三、做好高层建筑基础设计的要点
（一）框架结构基础设计的要点
在高层框架结构基础设计时,基础宜柔不宜刚;若地基土为高压缩性,则基础宜刚;当采用桩基时,可考虑采用变刚度布桩的方式(如改变基础中部桩径或桩长、加密中部布桩),以调整地基或桩基的竖向支承刚度,使差异沉降减到最小,从而减小基础或承台的内力。
（二）箱(筏)基础设计的要点
对高层建筑箱(筏)基础设计时,应考虑上部结构参与工作时,有利于降低箱基的整体弯曲应力。笔者建议采用共同作用分析法进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力比较符合实际，与此同时,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,如采用常规设计方法时应提高边柱边墙的内力。
（三）桩箱(筏)基础设计的要点
高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。
四、高层建筑基础选型工作的要点
（一）高层建筑基础选型的影响因素
1、高层建筑上部结构对基础选型的影响
上部结构对高层建筑基础类型、深度、浮力等重要参数存在着直接的影响，由于上部结构种类的不同，会引起高层建筑基础荷载大小和分布的不同， 设计人员在设计高层建筑基础时应予以注意。同时，不同类型的高层建筑上部结构以及其地下室的种类和形状，会因其自身的类型不同而产生不同的沉降幅度和变形幅度， 从而影响高层建筑的基础选型， 设计人员在设计高层建筑基础时，应予以重点考虑。
2、地质条件对高层建筑基础选型的影响
地质条件中两项情况对高层建筑基础选型影响最为显著 。一是地基持力层的情况，持力层是承受高层建筑基础荷载的土层，应根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择高层建筑基础类型；二是穿越土层的基本状况，应根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择高层建筑基础的类型。
3、周围环境因素对高层建筑基础选型的影响
首先，高层建筑施工的振动和噪声会对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以确保高层建筑基础的持久、稳定和安全。 其次，高层建筑施工中的空间因素会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工又利于稳定的高层建筑基础类型。 最后，高层建筑基础桩基的入土和挤土 所产生的挤土效益， 也会对周边建筑和地下管网造成影响，应从影响最小的原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基形式进行高层建筑基础设计。
4、高层建筑基础桩种类的影响
不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应从持力层的特性、安全性要求、高层建筑负荷等方面确定基础桩的类型和规格，使其满足高层建筑总体施工建设的需求。
5、高层建筑基础施工的工期
工期是设计高层建筑基础类型的重要参数，应在确保高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上，形成最为科学的施工工期，实现高层建筑总体价值的全面兼顾。
（二）高层建筑基础选型的基本原则
高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一，多样式原则，即高层建筑基础设计人员应全面掌握各种高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的高层建筑基础类型。二，经济性原则， 即高层建筑基础设计人员应考虑到成本控制、施工进度等重要因素，追求最佳的经济效益。三，总体优化原则，即高层建筑基础设计人员要对各种设计进行综合考虑，将其中的优势集中起来，形成優化的高层建筑基础设计，以实现高层建筑建设的基本目标。
五、对高层建筑结构基础设计的建议
高层建筑基础设计是整体建筑设计的一个重要环节，所以在设计时需要从整体建筑来进行全面考虑，不仅需要充分的考虑好与上部结构的关系，同时还要做好各项假定，但在实际设计过程中，往往都是先进行基础的设计，而上部结构的设计相对来滞后一些，这就需要在进行基础设计时要尽可能的考虑好相关的影响因素，并采取必要的措施，尽量减少设计中可能带来的误差，使高层建筑结构基础设计的质量能够得以保障。
当前高层建筑结构基础设计主要是根据结构力学以及弹性力学来进行的，具有操作简单、可靠性高的优点，能够保证取得较好的设计效果，尤其是对于一些地质情况比较好的基础来说更能得到满意的效果。目前高层建筑无论是数量还是高度都呈不断增加的趋势，由于垂直荷载作用的加大，也会导致沉降的增加，所以在对高层框架结构设计时需要对基础的柔性和刚度进行充分的考虑。
结束语
在房屋建筑结构中，其主要包括三个部分，即上部结构、基础和地基等，这是一个共同作用的整体，所以在进行基础设计时，需要对上部结构、地基条件等对基础受力的影响情况进行充分的考虑，从而实现对沉降的有效控制，在确保基础质量的同时尽可能的降低其造价。
参考文献
[1]姜海菊.江浙地区高层建筑基础的选型与优化设计——以某高层住宅楼工程为例[J].建筑,2011(08)
[2]王荣彦,徐玲俊,张亚敏.郑州东区高层建筑基础选型探讨[J].岩土工程界,2005(12)
[3]徐鼎新.改进基础设计降低工程造价——谈上海高层建筑基础设计改进的几点经验[J].建筑施工,1990(02)
[4]唐红霞.考虑不均匀沉降的高层综合楼基础设计分析探讨[J].中外建筑,2010(05)
[5]郭惠,李晋民.关于高层建筑基础设计的几点思考[J].金陵职业大学学报,2000(01)