关键词：关键词：高层住宅；基础结构；设计措施
引言
当前社会城市化建设水平的提高，给建筑行业带来了相当大的发展空间与挑战。由于城市发展
中对于土地资源的应用比较紧张，因此高层住宅出现是必然趋势。由于高层住宅的高度比较高，施工面积又较小，因此给施工带来很多麻烦。作为设计人员针对基础结构设计的时候需要结合当地的施工环境与地质条件，解决施工中存在问题。同时考虑工程的整体设计方案、施工进度等因素，保证高层住宅建筑基础结构的稳定性与安全性。
1基础结构的设计理论
1.1上部结构的刚度的影响
如果高层住宅建筑工程中的基础结构出现问题，就会对整个工程的安全与质量产生严重的影响。在基础结构中如果上部的结构属于绝对的刚度，在发生地基变形危害的时候，作为竖向的构件就会导致沉降问题发生[1]。如果对竖向的构件抗转动能力忽略不计的话，则构建中的支座就可以作为基础中的重要支撑，不会导致整个上部结构出现弯曲，但是会导致基底的反作用力增加，造成局部弯曲。如果上部的结构属于绝对柔性，结构对于地基的变形也不会产生任何的影响，当然这种绝对柔性绝对刚性结构不存在，而实际基础结构属于两者之间，需要通过专业的分析软件进行全面的刚度分析，从而保证基础结构与地基荷载之间的稳定，保证上部结构的刚度逐渐变大，基础的应力就会慢慢减小，另外上部结构中的内力也会发生变化。
1.2地基条件造成的影响
建筑工程中的上部结构与基础结构之间的受力主要是由于所在环境的地基基础沉降与压缩性能决定的。如果基础持力层承载力大，土的压缩性又不大，不会对结构产生太大的影响。当这一区域属于岩石层，那么基础结构不会出现整体性的弯曲，局部弯曲可以通过加强基础刚度来调节，这样不会导致上层结构出现不均匀沉降问题。但是实际工程中土的持力层不一定是上面所说土层，由于地基中的土层压缩性大，并且分布不均匀，就会导致基础结构的不同区域出现不同程度的沉降。地下水位不同，而且持力层深度不一，有时候要计算抗浮稳定性，同样会影响基础设计。
1.3建筑结构设计的抗震性能的影响
建筑工程的使用中，最大的安全威胁就是自然灾害，随着全球进入新一轮地震活跃群，地震对人类影响越来越大。由于我国的地势影响，很多地区都属于地震的高发区，因此这些区域需要提高抗震性能设计。如果建筑的抗震安全性能差，在发生地震的时候就会导致建筑物的损坏坍塌，这将造成人类生命财产损失，也会破坏基础设施，影响城市经济发展水平。因此需要提高建筑工程的安全性。而建筑结构的设计中，建筑的抗震性能又是由多方面决定的，一般施工材料、施工技术与结构的设计都对其影响很大。
2高层住宅前期设计基本要求
2.1方案设计阶段———高层住宅建筑方案要求
建筑方案的好坏直接影响项目造价，因而结构设计需要在方案阶段介入，整体配合把控。1）控制场平，减少不合理的土方开挖费用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2）控制建筑的规则性，平面布置时考虑竖向承重构件如剪力墙沿房屋x、y两个方向均匀分布，且宜分布在单元端部附近、平面形状变化处、管井与楼电梯间处，使结构平面形状和刚度均匀对称，质量中心与刚度中心尽量重合，避免单片剪力墙过长或局部剪力墙过于集中，以减小结构的扭转效应。竖向布置方面，剪力墙贯通全楼高度，厚度依次递减，尽量避免转换等刚度突变。
2.2扩初设计配合———指标控制
好的建筑方案是成功的开始，结构承担实施角色。结构建模完成后输入精细荷载，满足静力计算，还要考虑地震和风荷载的水平受力，使结构满足现行规范的基本要求，并对软件计算结果进行合理分析和判断。1）轴压比为保证剪力墙具有良好的延性和耗能性能，剪力墙墙肢轴压比必须控制在合理的范围，具体可采取调整墙肢长度和混凝土强度等级等措施。2）周期比作为结构设计的重要指标，规范中严格控制高层结构比值不应大于0.9，如果周期比不满足，可通过增强周边剪力墙墙肢长度、厚度或加大连梁高度，必要时，在非窗填充墙体位置设置双连梁，并通过控制剪力墙数量和减小梁截面，减弱中部刚度，以实现增加扭转刚度和平动周期，改善指标。3）位移需严格满足高规要求，尽量避免把洞口开设在房间两端，刚度适中情况下，层间位移角比较好满足[2]。必要时调整剪力墙长度、加大连梁截面或提高混凝土强度等级，层间位移比可通过改善周期比方式，整体协调改动局部变形较大的节点。
3.高层住宅优化设计措施分析研究
3.1建筑形式和设计方案的优化管理
高层住宅建筑结构复杂和质量要求高，在开展方案设计过程中要从总体布局出发，综合全过程工程造价管理要求，落实科学合理决策，并且预定设计方案要根据实际需求重复评审，多角度实现设计控制要求，对建筑形式和方案设计全面优化，以及落实总体设计质量控制。
3.2加强节能优化设计
建筑布局节能优化。建筑的合理布局，能有效提高节能效果，在建筑方案设计初期，可运用“退层处理，降低层高”的原则，既可使建筑物间距布局合理，又可使建筑得到充分的日照，有效提高建筑节能效果。从节能的角度来设计单体建筑的朝向，须考虑当地实际建筑用地、地理及气候环境等因素，尽量满足夏季阴凉，冬季多日照的原则设计。比如当建筑用地南高北低时，设计时防止只为增加日照间距而浪费土地，尽量合理设计前后排层数避免建筑高度过高。当建筑用地为北高南低的坡地时，为使建筑有充足的日照和良好通风，设计时可以顺着坡度设置高层建筑。坡地为东西向时，为了让建筑既享充足日照又可节约土地的最优方案设计，建筑层数和高度应根据坡地高差合理布置，以高层建筑布局垂直于坡地的方案为佳。
3.3合理使用高强度等级混凝土和高强钢筋
随着环保节能要求不断提升，钢材产能过剩，新版国标要求使用高强度等级混凝土和高强钢筋。常规设计6度区A级高度的高层住宅结构，如剪力墙结构竖向构件：33层，高度大于80m，剪力墙抗震等级为三级，混凝土等级C30~C45；27层，高度小于80m，剪力墙四级，混凝土等级C30~C40；18层，高度小于60m，剪力墙四级，混凝土等级C30~C40。地下室除主体相关的混凝土等级C35。竖向变截面与变混凝土错开2层，先变截面，后变混凝土。可见，现有住宅主要是剪力墙结构或框支剪力墙，按照80m或60m的限制对结构材料、含钢量等影响很大。
结语
综上所述，当前的城市发展中高层建筑结构逐渐广泛应用，这种结构由于施工场地限制，需要保证基础工程结构的稳定与安全，从而确保上部结构的使用安全。在对基础结构的设计工作中需要结合地基与上部结构进行全面的分析，通过合理的设计，提高工程的整体结构安全。
参考文献
[1].基于高层建筑基础结构设计分析[J].付珊.科技创新与应用,2017(34):112-113.
[2]对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].]刘良贤.建材与装饰,2017(23):65-66.
论文作者:张祥贤
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签：结构论文; 建筑论文; 基础论文; 刚度论文; 高层住宅论文; 剪力墙论文; 混凝土论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;