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摘要：近年来我国建筑市场发展前景十分明朗，但是在工程设计的过程中多少会受到人员、制度以及技术等因素方面的影响，导致基础设计中存在着许多的问题，必须要采取相关的措施进行完善，并为我国建筑工程施工质量打下坚实的基础条件。
关键词：高层建筑设计；基础设计；应用
1高层建筑基础设计影响因素
1.1地质条件
针对高层建筑基础设计问题进行分析，可以确定最终设计结果如何，在很大程度上会受到地质条件影响，如果不能根据现场情况来选择可靠的措施处理，最后必定会对结构承载性能产生影响，而出现不均匀沉降等问题。现在建筑建设与土地资源之间的矛盾不断加剧，工程施工所面临的地质环境存在较大差异，尤其是现在城市基础设施更为完善，建筑基础设计施工所适用的技术工艺不同。就地质条件对基础结构产生的影响，可以分为两个方面，即地基持力层与基础连接，作为承载建筑负荷的主要对象，在设计时必须要针对持力层承载能力、压缩模量以及土质特点等进行综合分析，掌握各项参数，作为结构设计依据。同时，还需要针对桩基穿越土层情况，对土层地下水分布特点以及桩基穿越能力等进行综合分析，保证基础选型的科学性与合理性。
1.3现场环境
为缓解工程建设与土地资源之间的矛盾，现在建筑工程在建设时，除了增加上部高度外，还不断加大地下空间的开发，使得基础深度持续增加，不仅会受到地下水和已存管线的影响，作业难度更大，同时也会因为现场环境的复杂性，导致基础结构设计需要关注的内容更多。为避免环境因素对设计结果产生的不良影响，应从自然环境与人工环境两个方面着手，提前做好现场勘查分析，将所有地质信息作为结构设计的依据，科学确定结构抗震等级，保证抗震缝设置数量与位置的有效性。同时，还应预测施工阶段可能会出现的问题，在前期设计阶段做好预防，综合现场各项条件，提高结构设计的科学性，尽量减少外部因素的干扰。
2基础选型和设计要点
2.1独立基础的选型以及设计
独立基础不仅造价相对较低，同时其适应性也相对较强而且抗震性能也较为突出。在实际设计的过程中必须以地基土的特点为基础，才能有效的降低因为地基的压缩而产生的不均匀沉降。就目前而言独立基础设计主要有阶形基础、坡形基础、杯形基础等不同的组合形式。
2.2桩基础及其设计
桩基础自身其承载力较强，适用于较为坚硬的土层下。在实际设计桩基础时，如果建筑是框架式结构的话，会在基础中添加布桩进行桩基础支撑力的调整。箱形或筏型基础及设计。箱型或者是筏板型基础，适用于地基土层承载力不匀的工程项目中。在设计中需注意整体弯曲力的有效降低。要将上部结构以及基础作为整体，采用共同作业分析法来加以设计。
2.3桩箱基础及设计
桩箱基础设计指的就是桩基础和箱型基础，由于其抗弯刚度相对较高且沉降量较小，所以其主要应用于软土地基中。桩箱基础，其设计的主要难点，就是进行布桩方式的选择，因为地基土层性质存在较大的差异，如果采用满堂布桩这种形式，就会导致各个桩体和桩顶反力较大的差异，再加上桩体受力部位的不均匀，如要确保基础承载力符合设计要求的话，就必须增加底板的厚度。
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3高层建筑基础设计分析
3.1上部结构的刚度对基础受力状况的影响
地基发生变形的情况下，各竖向构件在上部结构保持绝对刚性的情况下，会发生均匀下沉的情况。基础梁的不动铰支座在对构件端部忽视抗转动的能力时由竖向构件支座充当，也就是基础梁与倒置的连续梁类似，外荷载由基座分布反力承担，通常情况下会发生局部弯曲，但是并不会发生整体弯曲的情况。相反，如果上部结构的柔性过大，不会对基础的变形有影响，所以基础梁如果产生局部弯曲，整体还会形成较大的弯曲。所以，基础梁的内力大小与分布形式在两种情况下会出现很大的差别。不过在实际施工中，结构物的情况会处于两者之间，考虑整体刚度并不容易，刚度计算分析只能借助软件进行。上部结构的刚度在荷载、基础以及地基的条件不变的情况下对于基础的内力以及相对挠曲会降低，同时上部结构会因此而发生内力的增加，所以产生的次应力对于自身不可忽视，但是能够减少基础内力，不过对于上部结构的影响在刚度上表现并不明显。
3.2基础刚度对基地反力分布的影响
想要忽略上部结构的刚度，基础需要做到绝对柔性，这样产生的扩散作用对于荷载传递没有影响，这就相当于有地基直接承受荷载的作用，荷载q（x，y）与反力分布p（x，y）方向相反、大小相等。基础在荷载均匀的情况下会变现为盆形沉降；想要保证基础均匀沉降，只有让荷载两端向中部逐渐减小，表现出不均匀的状态。基础对荷载传递能够承担“架越作用”，前提是基础绝对刚性，这样地基才能进行均匀的沉降。反力因为塑性区在土中的开展会形成重分布。反力因为塑性区最初出现在边缘区域所以会减小，同时转移向中部，逐渐形成了马鞍建筑形分布。基底反力经过实验分析与理论研究之后发现，其分布与土的变形特性、土的蠕变、固结特性、荷载的分布与大小、基础的形状与埋深以及土的类别都相关，特别是与基础刚度的联系更加密切。
3.3地基条件对基础受力状况的影响
地基土的分布与压缩性会影响到地基基础的受力情况。建筑结构上部的稳定性在当地基土压缩性较小时比较好，不过在实际的工程中，地基土压缩性通常都不会特别小，并且压缩性不是均匀分布，所以有很大的差异性存在于基础弯矩中。基础不可避免的会与地基界面产生摩擦力，不过出土的抗剪强度一般矩阵的耦合可以借助变形协调条件进行。另外摩擦力的分布与大小会受到孔隙水压力的影响，因此对于计算界面摩擦时需要进行全面细致的考虑。
3.4上部结构与接触和地基共同作用的概念以及分析方法
基础、地基以及上部结构是不能够分离的一个整体，三者共同对它们构成的整体进行作用。分析它们的共同作用，其实是对整个系统求解在满足连接点与接触点变形协调的情况下的内力与变形。板、梁在分析共同作用中构成了基础以及上部结构，所以基础以及上部结构刚度矩阵的建立中可以借助解析方法、有限差分法、有限条法以及有限单元法，另外与刚度矩阵的耦合可以借助变形协调条件进行。
结束语：
综上所述，在建筑物中，建筑的整体结构基础设计尤为重要，所以这就要求相关的设计师在进行设计时必须要充分的从建筑物的整体角度出发并且还要明确每一个部位的作用，从而能够确保每一个部分的设计在满足设计要求
参考文献
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论文作者:张立明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/30
标签：基础论文; 地基论文; 刚度论文; 结构论文; 荷载论文; 建筑论文; 土层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;