高军会 张富森 武威
河北建设勘察研究院有限公司 河北石家庄 050031
摘要：现实生活中自然灾害也会对高层建筑造成不同程度的影响，例如地震，它会对高层建筑产生一定程度的影响。而对于建筑物自身而言，拥有优秀的抗震设计，人类的生命财产安全便能够得到有效的保障。所以说，现实设计环节中，设计单位与设计工作者要高度重视高层建筑的抗震设计，不但要熟练掌握设计原则，还要对抗震结构的设计进行不断的优化，从而为人类的生命财产安全以及高层建筑的使用寿命提供有利的保障。
关键词：高层建筑；抗震设计；桩基础；应用
1建筑结构的概念设计原则
1.1简单的结构设计
国家在对于建筑设计的建筑规范条例中明确提到，不仅要保证地震灾害来袭时，要有良好、简单的传导力量的路径，而且计算及设计简图要做到使人一目了然。结构愈简单，对整体结构设计的计算剖析才能更精确，从而找到设计当中的薄弱之处，进行巩固优化，达到良好的防震效果。
1.2结构的均匀性和规则性
建筑设计整体要保证良好的规则性与整体性，如果建筑没有具备一定的规则性，则建筑整体在外界的支撑下也很难保证平稳，有很大坍塌的可能性。按照抗震规范中的规定，设计和建造建筑时，都应保证整体结构与材料的均匀性，纵向材料的刚度应从下至上依次递减，避免因外界压力过大而导致结构被损害的现象发生。若建筑平面属于规则型，那么平面布置便可使用规则的，由此一来，地震惯性力的传播时间便从一定程度上缩短了，切当建筑物的质量分布比较均匀，也可避免出现偏心现象，从而对薄弱位置起到一定的保护作用，防止出现坍塌、破坏。
1.3结构的刚度和抗震
地震来临时，为了保证建筑整体可以抵御双向的冲击力，应该多设计一些抗震中抵御扭转的备用设计方案。在设计过程中应该考虑到两个方面的因素：①建筑结构是否对于各个方向的压力有足够的承受力；②建筑的刚度能否抵御两个主轴方向的冲击力。如果建筑结构整体发生较大的变形，就会导致结构失去稳定性，从而被破坏。所以，在结构刚度选择方面，不仅在结构变形方面有严格的把控，还要是地震的冲击作用达到最小。
2分析高层建筑结构的桩基础
2.1桩基础设计和工程的应用现状
上层建筑的质量取决于基础建设的优劣。高层建筑结构的桩基础具有独特的特征与要求。竖向荷载作用下的桩在实际建设过程中应用最为广泛，这样的桩土的相互作用会直接影响桩基的设计与施工。根据现实中的施工状况，大部分工程的试桩设计、静载试验结果无法达到相应的设计标准和需求。出现这样的情况设计师会对参数进行调整，对加密桩基设计图进行修改，试图挽回，但这样一来便与设计要求大不相符，安全得到保障，但经济效益受到巨大影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当出现射中情况时就需要优化处理，与设计大相径庭，则应开展二次试桩，由此便延长了工程的建设周期。若设计者想待静载试验结果确定后再来设计装机的施工图，那么，不但无法满足建设需求，而且计划的进度也会因此受到影响。实现试桩设计与单桩静载试验结果的吻合，也就降低了试桩设计与单桩静载试验结果间的偏差，因此对单桩静载试验结果开展简便、精确的预估具有重要的作用和意义。
2.2桩基础的简化设计
高层建筑的结构中，基础承受较大的荷载，它通常埋置的较深，通常被当做地下车库或是人防工程等，所以该工程具有建设周期长、工序复杂、用料量大等特点，建筑总造价直接受技术经济指标的影响。高层建筑的基础可直接建在坚硬岩石上的少之甚少，大部分是桩基础、箱形基础以及钢筋混凝土片筏式基础。高层建筑普遍应用的基础形式则为桩基础。稳定性、承载力强，沉降量均匀且小时它的优点，还可以承受上拔力、水平力，且具有较好的承受动荷载的能力。从高层建筑上下部的相互作用角度出发，很多假设被运用到传统的设计理念中，忽略了全面分析桩-土-结构之间的作用。现阶段中，有限元法是所有分析手段中最有发展空间的。有限元数值模型不仅能够对力学响应的非线性、土体材料性质存在的空间差异性以及复杂的几何边界等条件进行综合性考虑，还可以通过它进行工程模拟。除此之外，还能得到关于施工力学方面等诸多耦合因素，它具有简单统一的实现过程与思想，所以电算与编程比较适用，对桩结构基础的设计与计算进行一定程度的简化。
3高层建筑中桩基础抗震施工技术的应用
3.1关于预制桩施工技术
进行预制桩施工时，施工现场需要做出不同形式与材料的桩。再由施工者借助专业的沉桩设备将其压入、打入或振入土体当中，实践过程中可利用振动沉桩法、静压法或是锤击法，以上几种方法均符合沉桩作业的标准。确保桩基稳定后在进行桩体的压入，下段钢筋应与空位吻合，严格控制上、下桩基的基础面积，确保施工质量。承载力、经济性强属于预制桩自身特点，所以在软土地基中同样适用。国内高层建筑的施工水平持续上升，预制桩也逐渐被广泛应用于桩基础的抗震施工环节，而且建筑结构的总跨度与建筑的荷载承受力、高度都呈增加趋势，该项技术也在不断完善，随着设备、工艺的不断创新与使用，预制桩的施工技术也将持续进步。
3.2关于灌注桩施工技术
现阶段中灌注桩属于高层建筑施工过程中应用最为广泛的，包括两种：沉管灌注桩以及钻孔灌注桩。灌注桩施工具有无振动，无挤土，噪音小等优点，不管是运用螺旋钻机还是潜水钻机成孔哪种施工法都可以有良好的效果。将该种施工技术应用于高层建筑的防震施工过程中，在桩位截面处使用圆形开孔进行设计，成孔后再进行钢筋笼的放置，然后再灌注混凝土形成桩。根据成孔的方式不同，灌注桩一共分为四种：爆扩灌注桩是通过在孔中放入混凝土与炸药成孔；人工挖孔灌注桩是人为挖孔；钻孔灌注桩是采用特殊机器进行钻孔；沉管灌注桩是通过对桩的击打成孔。成孔后，放入钢筋笼并浇注混凝土即可。
3.3关于混凝土桩施工技术
随着地球人口数量不断增长，土地资源急剧减少。为了能够利用有限的土地资源，给人类提供最大程度上的便利，高层建筑成为当代建筑的发展趋势。为保证入住居民的安全，需要从各个方面做好抗震准备。首先，浇筑混凝土前，需要对建筑设计方案、混凝土本身质量、混凝土配比状况以及导管的质量进行严密的检查与测试，保证建筑的基础材料质量。其次，浇注混凝土时，需要工作人员不断地对浇注后的实际情况进行监控与检查，保证均匀性或坍塌度各方面不超出预定的范围。如果坍塌度不符合施工计划中的指标，需要重新搅拌混凝土再进行施工。通过连续的浇注保证质量，如果不能保证连续浇注，则需要尽可能的缩短间隔时间，减少混凝土桩坍孔的数量，从而提高高层建筑的安全性。
结束语：高层建筑慢慢渗透进人们的生活中，并扮演着非常重要的角色。良好的提高建筑的抗震功能成为建造建筑的重中之重。从事设计的工作人员要在熟练掌握设计基本原则的条件下，以地基、抗震系统和构件方面等为突破口，对号称建筑的抗震性进行优化，从而确保高层建筑的安全和质量。
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论文作者:高军会,张富森,武威
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/22
标签：高层建筑论文; 建筑论文; 混凝土论文; 桩基础论文; 结构论文; 建筑结构论文; 基础论文; 《建筑细部》2018年第18期论文;