探究高层住宅建筑基础结构设计

南贵颖

摘要：本文将在高层住宅建筑的基础上，对高层建筑住宅的设计要求进行详细分析，并对影响高层住宅建筑基础结构设计的相关因素进行全面分析，最后对改善高层住宅建筑基础结构设计中出现的问题提出了几点建议。

关键词：高层住宅;建筑基础;结构设计

1.高层住宅建筑基础结构设计要求分析

在对高层建筑结构的设计方面，一般人们都会把住房的经济性、实用性和舒适性这三方面的要求作为购买住宅的前提条件。首先是高层住宅的经济性，对于开发商来说，如何投入最小的成本获得最高的利润是他们的建筑开发理念;对于消费者来说，如何在最小的消费范围内，购买到质量较好、设计美观、布局大方的住宅是他们最根本的需求[1]。其次是高层建筑的实用性方面，在住宅的设计当中，首要条件就是住宅的经久耐用性，因为住宅是一种被长期使用的消费品，如果在设计前期不注重其质量结构的設计规划，很容易缩短房屋使用的寿命，对消费者的消费感受也会有所影响。最后是对于舒适度的要求，设计住宅建筑时，不但要保证其实用性的要求，还要满足其舒适度的要求。如住宅的采光、采热、通风等情况。另外在室内空间的设计方面也要注重整体结构的美观和空间的设计，对于户型的种类也要详细设计划分。

2.高层住宅建筑基础结构设计的影响因素分析

2.1住宅建筑受力刚度问题

在住宅建筑的设计上，住宅上部结构的刚度对房屋基础的受力有直接的影响，当住宅上部结构的刚性绝对时，而地基又存在发生变形的情况，那么住宅建筑的各个构件也会随之发生下沉，且都是均匀下沉，虽然均匀下沉不会造成住宅结构的整体弯曲，但会造成房屋结构的局部弯曲。当上部结构属于绝对柔性的状态时，在上部结构没有基础作用力的情况下，如果基础支撑梁发生变化，那将会是整体的弯曲变化[2]。因此，在住宅建筑的上部结构中，无论是绝对的刚性还是柔性，都会对住宅结构的主梁造成很大的影响问题。

2.2地基因素

在住宅建筑中，地基的均匀性和稳定性使影响房屋建筑稳固性、安全性的重要原因，当住宅建筑建设区域的土质较硬没有压缩性时，其住宅基础结构发生变形的几率为零，且上部结构也不会有相对的次应力产生。但是，在具体的住宅施工建设中，多数施工区域的土都是可压缩性的土，这种可压缩性导致在地基中经常出现分散性、不均匀性的特点，进而导致住宅建筑的基础结构在不同的位置出现的弯矩情况也不同。

2.3上部结构、基础条件与地基相互作用

在住宅建筑建设中，地基、住宅结构以及连接点（基础）是相互联系的整体。从建筑结构的整体性来说，在各个部分的接触点和连接点方面来说住宅结构的变形条件需要在内力和其应力的共同作用下才能进行。住宅建筑的基础部分和上部结构的组成是板和梁，在对它们的共同作用进行分析时，可以使用有限的差分法、单元法、条法等方法来构建基础结构与上部结构之间的刚度矩阵，同时还要耦合刚度矩阵与变形协调条件。

3.高层住宅建筑基础结构设计的关键分析

3.1设计住宅建筑基础框架

在高层住宅设计中，要尽量保证高层住宅框架结构的柔性，但是如果地基是高压缩情况下的话，那么住宅的基础结构框架就要增强其刚性。如果在设计中还牵涉到设计桩基，那么可以通过采用刚度布桩的形式来优化桩基结构，减少沉降现象发生的几率，降低基础承台的内力，从根本上提升高层住宅建筑的质量。

3.2设计墙下基础

墙下基础设计时房屋建筑的基础设计的核心内容。在建筑施工技术不断创新优化的基础上，我国在房屋建筑方面普遍选用钢筋混凝土作为主要建筑材料。这是因为钢筋混凝土具有抗压力强、抗弯性高、抗伸拉性大等特点，因此被经常应用在地基承受能力较差和建筑上部载荷较大的高层建筑建设当中。但是在墙下基础的设计上，要求抗压性、刚性基础和柔性基础较高，抗拉性较弱，所以不适合广泛应用，只能应用在低层建筑中。

3.3设计基础桩箱

基础桩箱设计是指箱、桩基础联合受力的结构，该结构适用于在软土地基上建设高层建筑或者对沉降有特别要求的建筑当中。在基础桩箱的设计当中，其重点内容是制定布桩方案，由于不同方位的土壤属性不同，因此在布桩时应该结合实际情况选择具有针对性的布桩方法，以此来提高建筑底部受力的均匀性，当受力不均时，可以在中间位置加大桩间距，以保证其受力均衡。

总结

在高层住宅建筑基础结构设计中，人们最关注的是住房结构的美观性、经济性和实用性，在高层住宅建筑基础结构设计的影响因素方面，主要有住宅建筑受力刚度问题、地基因素、上部结构、基础条件与地基相互作用等因素;在高层住宅建筑基础结构设计的关键点上，主要有设计住宅建筑基础框架、设计墙下基础、设计基础桩箱等三方面。也就是说，在高层建筑住宅的设计方面，必须以消费者的消费心理为首要设计条件，然后再根据其影响因素制定完善的设计方法，从根本上提高高层建筑的建设质量，延长其使用寿命，最大化开发商的收益水平。

参考文献

[1]王浩.高层住宅结构设计的优化策略探讨[J].建筑工程技术与设计，2018，（35）：855.

[2]郑涛.高层住宅建筑基础结构设计研究[J].中国房地产业，2018，（22）：91.