摘要：随着国内经济日益发展，越来越多的高层和超高层建筑越来越多，这种结构增大了上部负荷，同时对地基基础的承载能力要求也越来越高。另外，基础工程是一个隐蔽的地下工程，存在很多威胁安全稳定的因素，如果出现事故问题，将会对人员安全造成损害、对财产造成巨大损失。鉴于此，在本文中，我们围绕智能建筑基地结构的设计作出了几点论述，仅供参考。
关键词：智能建筑；地基结构；设计
1.引言
在这个物质比较发达的阶段，消费者对建筑工程结构设计的要求越来越高、越来越广泛，不仅仅是安全舒适的要求。所以作为建筑工程设计人员，要不断学习和掌握现代智能建筑工程的结构知识，不单单是学懂，更要设计好，特别是智能建筑基础结构的设计水平更需提高。设计人员在设计之初要弄清楚选择何种建筑材料、用多少量、建筑所在地土质情况和变化，对智能建筑建材的性质、地基的基本形式进行详细的分析，并通过合理的方式来处理，以防止潜在的安全隐患爆发，从而保证智能建筑的安全性以及建筑工程结构的稳定性。为此，本文将首先对智能建筑基础结构设计进行要点分类分析，并进一步分析不同地基基础所存在的影响安全稳定的不利因素。
2.智能建筑地基结构设计要点分析
2.1地基基础深度计算
智能建筑地基结构设计之前一定要计算清楚桩基的深度，桩基深度应根据以下条件进行计算：（1）必须要明确该智能建筑物使用情况，是否设有地下室空间、地基基础的结构形式；（2）需要计算出整个地基基础负载量以及是何种负载，动静负载的大小；（3）需要地质专业人员确定土和岩石的工程性质、地质构造、水文地质等等条件；（4）需要考察附近建筑地基基础深度，是否会对该建筑地基产生负面影响；（5）需要确定地基土质是否会发生地基隆起、鼓包或者开裂，这些现象大多发生在寒冷地区，或者建筑所在地冻土较多；而且还要考察地基是否会因为冻结减缓，温度升高导致含水量增加，使土体处于饱和及软化状态，承载力降低，建筑物下陷的现象；而当地基位于坚硬岩石之上时，不会担心地基沉降塌陷，但是要考虑抗震因素。综上所述，智能建筑位于天然地基，其筏形基础深度要大于建筑物高度的十五分之一；而当周边也有高层建筑时，要确保地基深度不能超过临近建筑地基深度。
2.2桩基础设计
智能建筑工程所在地土质不符合基础承载力和变形应力时，则不考虑采用天然基础作为智能建筑的基础，改为采用桩基础，桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。桩基础布置原则有以下几条组成：（1）对桩基础进行承载力计算，包括竖向和横向荷载计算，但是不应超过承载力特征值，在某些条件下群桩基础宜考虑桩、土、承台共同受力；（2）大直径桩应以支柱和桩交替布置的形式。当由柱子围成的为主要受力体的结构桩体时，桩与桩之间的最小距离应得到满足；（3）伸缩缝或防震缝的布置形式可采用单台两列布桩形式；（4）在竖向和水平墙的交叉处布置桩时，有较多横向墙的多层建筑物应在横墙两边布置桩基，不应将桩放置在门洞开口下面；（5）在布局的过程中，每个桩基顶部的力应该是平均分配的，上部建筑结构的重心必须与桩的重心重合。
3.智能建筑结构设计中地基基础类型的影响因素
3.1建筑材料性质的影响
在对智能建筑地基基础的设计过程中，因为受到建筑材料物体受热时其长度、面积、体积增大程度的巨大影响，所以在设计中需要将温度这个因素考虑进去。通常我们在建筑施工中最常见的材料是混凝土，这种材料对于环境情况较为敏感，其受热膨胀系数较大，这就造成了混凝土这种建材，单位温度变化下单位应力变化较大。混凝土性能在温度和气候变化时会有突出变化。在低温环境中，当外部荷载去掉以后，仍残存在物体内部的应力会产生较大变化，导致混凝土表面出现裂缝；当连日阴雨或突降大雨时，会产生更多的混凝土孔隙吸收水分，膨胀效果不达预期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，我们需要在设计时注意建筑材料的性能和具体特点。设计过程中，应着重注意环境情况对建筑材料性能的影响，不能因为环境变化而导致建筑材料特性改变，这会对建筑结构带来不稳定因素。在具体施工过程中也可以采用一些欲保护方法，防止出现建筑材料裂缝、脱落等严重问题。
3.2土质变化的影响
目前很多智能建筑都是高层或者超高层建筑，需要充分考虑风荷载对建筑物结构的影响。例如，现在很多高层建筑在设计时都要规定高层建筑外窗应有抵抗四级风的性能。因此，在考虑建筑物外形美观的前提下，设计者应充分考虑到钢筋弹性模量的因素，避免高层建筑结构稳定性遭到破坏造成失稳。智能建筑地基基础承载所有智能建筑的负载，而且还有来自地基土质的影响，如土质的硬度、刚度和土质均匀程度。如果基础是不完全阻断的基本岩石结构，对地基上部结构不产生附加应力，整个基础的结构稳定性较为良好。然而，基础施工过程中土质的本体具有一定程度的塑性，一般通过施工工艺很难改善、很难加固，这将不可避免地影响基础受力的分布。尽管土壤摩擦力会保持在一定范围内，但是例如不利天气的影响，会导致土壤摩擦力快速降低，导致摩擦力不能维持在抗剪强度内，可以说土质变化对地基基础设计带来很大难度。
4.在智能建筑结构设计中，地基基础设计需要注意的问题
4.1建筑地基基础机构类型的设计
如果建筑物属于砌体结构的话，在此情况下，需要对刚性条形基础进行优选，比如说毛石混凝土条形基础、灰土条形基础、混凝土条形基础等，如果基础的宽度超过2.5m，相关工作人员可以对柔性基础进行利用；通常来说，框架结构的建筑，在上部的荷载比较大，并且地下储物空间基本上为零，同时地基缺乏良好稳定性的时候，为了能够使不均匀沉降问题发生的几率得以降低，需要对十字交叉梁条形的基础进行利用，并且，这也能够在很大程度上使整体的稳定性得以提升。相反，我们可以对独立柱基础进行利用，在抗震设防区可以与相关要求相结合来对与独立柱子或者是承台连接在一起的梁进行设置。如果是框架钢筋混凝土墙板承重结构，在没有地下储物空间、地基具备良好稳定性，并且荷载相对来说比较均匀的时候，可以对独立柱、框架柱基础形式进行利用，另外，需要注意的是，在抗震设防区应该对其进行特别对待。
4.2箱筏基础底板挑板设计
在建筑结构地基基础中，因为整个基础面积中突出位置的面积所占据的比例是比较低的，所以，在实际设计地基基础的时候，可以将箱筏基础底板和挑板设计成直角或者是斜角的形式，这同样也能够在很大程度上使建筑成本得以节省，对于经济效益的提升有着十分重要的现实意义。另外，在设计箱筏基础底板的时候，可以对挑板进行适当的增加，这能够使基础底部的额外应力得以极大地降低，同时，对于沉降量的减小、沉降差以及整体倾斜度的矫正等意义匪浅。如果基础结构在天然地基和人工地基交界地带，增设的挑板能够使位于人工地基上的一些承载力转移到天然地基之上，这对于整个建筑结构安全稳定性的提升有着十分重要，并且能够使建筑工程建设成本得以节约。举例来说，在地下水位比较高的时候，增设的挑板能够极大地防止因地下水而对地基基础稳定性产生影响。
结语
综上所述，在设计智能建筑地基结构的时候，首先需要明确地基基础设计对于整个建筑结构的重要性。由于地基基础能够对整个建筑的质量产生重要的影响，所以，在实际设计期间，相关工作人员需要掌握设计要点，明确设计期间需要注意的问题，从而使地基基础结构设计的科学合理性得以保证，继而使整个智能建筑物的安全、稳定性得以保障。
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论文作者:曾辰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：地基论文; 基础论文; 智能建筑论文; 地基基础论文; 土质论文; 结构论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第1期论文;