高层建筑基础设计(简化版)
浅谈高层建筑筏板基础的设计
浅谈高层建筑筏板基础的设计丁少润程少彬【文章以某工程为例，对高层建筑基础的选型和平板式筏板基础的结构设计进行介绍，并着重阐述运用上部结构、基础和地基共同作用的分析原理，对筏板基础内力进行分析的有限元法，以供参考。
】1概述建筑物采用何种基础型式，与地基土类别及土层分布情况密切相关。
工程设计中，常遇到这样的地质情况，地下室底板下的岩土层为风化残积土层、全风化岩层、强风化岩层或中风化软岩层，因此，有可能采用天然基础。
高层建筑地下室通常作为地下停车库，建筑上不允许设置过多的内墙，因而限制了箱型基础的使用；筏板基础既能充分发挥地基承载力，调整不均匀沉降，又能满足停车库的空间使用要求，因而就成为较理想的基础型式。
筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础，平板式筏板基础由于施工简单，在高层建筑中得到广泛的应用。
本文以广州白云区某住宅楼的基础设计为例，拟对高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法进行介绍。
2基础选型2.1工程地质概况本工程设地下室1层，塔楼地上20层，采用剪力墙结构。
根据岩土工程勘察报告，场地土层分布自上而下分别为：①人工填土层，厚度0.5m~3.0m；②冲洪积土层，厚度0.60m；③可塑状残积土层，厚度1.6m~8.30m，标贯击数为8~16击；④硬塑状残积土层，厚度2.2m~12.0m，标贯击数为18~29击；⑤岩石全风化带，厚度2.40m~8.60m，标贯击数为30~46击；⑥岩石强风化带，厚度0.60m~12.0m，标贯击数为50~65击；⑦岩石中风化带，厚度1.10m~2.13m，天然单轴极限抗压强度24.55MPa~49.55MPa；⑧岩石微风化带，厚度1.0m~1.60m，天然单轴极限抗压强度43MPa~120MPa。
2.2基础结构方案选择高层建筑常用的基础结构型式为桩基础，本工程岩土工程勘察报告中建议基础型式采用预应力管桩基础或人工挖孔桩基础。
①采用预应力管桩基础，以强风化花岗岩为桩端持力层，由于场地基岩埋深相对较浅，地下室开挖后，最短有效桩长仅为2m左右，且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石，对预应力管桩施工带来困难。
《高层建筑基础分析与设计》高层建筑与地基基础共同作用的分析方法
➢ 最重要的简化则是地基的简化，也就是将地基简 化成什么样的“地基模型”是至关重要的。采用 不同的地基模型进行计算，基础梁、板将会得到 不同的内力和变形，它不仅影响内力的大小，甚 至会改变内力的正负号。
12
第二节 考虑上部结构与地基、基础 共同作用的分析方法
先把上部结构隔离出来，并用固定支座来代替基 础，求得上部结构的内力和变形以及支座反力， 但是支座是没有任何变形的（图a）；
接着把支座反力作用于基础上，用结构力学方法 求得地基反力，假定地基反力是线性分布的，从 而得到基础的内力和变形（图b）；
再把地基反力作用在地基或桩上来设计桩数或校 核地基强度和变形（图c）。
24
第三节 线弹性地基模型的共同作用分析
本节中，共同作用分析所应用的土体应力应变关系 均作为线性弹性处理。
地基模型采用文克勒模型、半无限弹性体模型和分 层地基模型．其统一的表达式为
S f R 或 R f 1S K S S
式中 {S}和[f ]——分别为地基变形（沉降）矩
阵和柔度矩阵；
[ Ks]——地基刚度矩阵。
Rb(i)
➢ 整个m个子结构的平衡方程为
(7-11)
K U S R (m)
(m)
(m)
(m)
b
b
b
b
➢ 可简写为
K U S R
b
b
b
(7-12) (7-13)
式力列(7-向13量)中{R，}均边是界未结知点数位。移因列此向，量式{U(7b-}1和3)基仍底没反办 法直接求解。
——子结构分析方法原理
基础内力和地基变形除与基础刚度、地基土性质 等有关外，还与上部结构的荷载和刚度有关。
高层建筑工程施工组织设计完整版
高层建筑工程施工组织设计完整版一、工程概况本高层建筑位于具体地址，总建筑面积为X平方米，地上X层，地下X层。
建筑高度为X米，结构形式为具体结构形式。
该建筑的功能包括商业、办公和住宅等。
基础采用基础类型，主体结构采用主体结构材料。
二、施工部署（一）施工目标1、质量目标：确保工程质量达到具体质量标准，争取获得优质工程奖项。
2、工期目标：计划总工期为X天，合理安排施工进度，确保按时竣工交付使用。
3、安全目标：杜绝重大伤亡事故，轻伤事故发生率控制在X%以内。
4、文明施工目标：达到文明施工标准，创建文明工地。
（二）施工组织机构成立项目经理部，项目经理全面负责工程的施工管理工作。
项目部下设工程技术部、质量安全部、物资设备部、经营财务部和综合办公室等部门，各部门分工明确，密切配合，确保工程顺利进行。
（三）施工顺序1、基础工程：土方开挖、基础施工、地下室结构施工。
2、主体结构工程：按楼层分段施工，依次进行钢筋、模板、混凝土工程。
3、装饰装修工程：在主体结构验收合格后，自上而下进行内外墙装饰、楼地面工程等。
4、设备安装工程：与土建工程穿插进行，确保设备安装与调试工作顺利完成。
三、施工准备（一）技术准备1、熟悉施工图纸，进行图纸会审，编制施工组织设计和专项施工方案。
2、做好技术交底工作，确保施工人员了解施工工艺和质量要求。
（二）现场准备1、平整施工场地，修筑临时道路和排水设施。
2、搭建临时办公和生活设施，设置施工围挡。
3、按照施工总平面图布置，安装施工机械设备和材料堆场。
（三）材料准备1、根据施工进度计划，编制材料采购计划，组织材料进场。
2、对进场材料进行检验和试验，确保材料质量符合要求。
（四）劳动力准备1、根据施工进度计划和工程量，确定各工种劳动力数量。
2、组织劳动力进场，进行安全教育和技术培训。
四、主要分部分项工程施工方法（一）基础工程1、土方开挖采用机械开挖为主，人工配合清底。
按照设计要求放坡，防止塌方。
在开挖过程中，注意保护周边的地下管线和建筑物。
(完整word版)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)
1 总则1．0．1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）的地基基础设计。
对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合国家现行相应专业标准的规定。
1．0．3 地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。
1．0．4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号2．1 术语2．1．1 地基Subgrade, Foundation soils支承基础的土体或岩体。
2．1．2 基础Foundation将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。
2．1．3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。
2．1．4 重力密度（重度）Gravity density, Unit weight单位体积岩土体所承受的重力，为岩土体的密度与重力加速度的乘积。
2．1．5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续构造面。
2．1．6 标准冻结深度Standard frost penetration在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。
2．1．7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。
2．1．8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade在建筑地基的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。
5高层建筑结构的分析方法与简化计算a
5.3.2 剪力墙结构的内力计算 5.3.2.1 竖向荷载作用下的内力计算
5.3.2.2 水平荷载作用下的计算单元和计算简图
可按纵横两方向墙体分别按平面结构进行分析。简化
为平面结构计算时，可以把与它正交的另一方向墙作为翼
缘。
横向地震作用计算
纵向地震作用计算
剪力墙的有效翼缘宽度bi
截面形式 考虑方式 按剪力墙的净距离S0考虑 按翼缘厚度hi考虑 按门窗洞净跨度b0考虑 T（或I形）截面 b+S02/2+S03/2 b+12hi b01 L形截面 b+S01/2 b+6hi b02
D值法。
修正后柱的抗侧移刚度D 反弯点法求柱的抗侧移刚度基于横梁无限刚性，认
为框架节点只有侧移，没有转角。D值法抛弃这一假定，
认为节点不仅有侧移，而且有转角，为了方便计算，作 了如下假设： 任一柱AB（不在底层）节点的转角、杆端转角都相同 (均为θ)
与柱AB相连上下两层柱的弦转角都相同
与柱AB相连上下两层柱的线刚度都相同 层高相等
5.2.2.2 水平荷载作用下框架的近似内力分析—反弯点法和D 值法
水平荷载：风荷载、地震水平作用
反弯点法
分析
① 水平荷载作用下框架各柱上下端既有水平位移Δ，又有转 角φ，而越往下框架所受的总水平力越大，所以转角自 下而上φ1>φ2>…>φn-1>φn
② 各层上下端的相对水平位移引起各柱变形特点是上下层 弯曲方向相反，从这点看，反弯点就在中点；但转角不
为简化计算，假定：
底层各柱反弯点高度距离基础顶面2/3底层柱高处，其余
各层柱反弯点在柱的中点；
在同层各柱间分配剪力时，假定横梁刚度无限大，即梁 端无转角。
简化高层复习思考题
第1章绪论（1）我国对高层建筑结构是如何定义的？（2）高层建筑结构的受力及变形特点是什么？设计时应考虑哪些问题？（3）从结构材料方面来分，高层建筑结构有哪些类型？各有何特点？（4）为什么要限制结构在正常情况下的侧移？何谓舒适度？高规采用何种限制来满足舒适度要求？（5）什么是结构的重力二阶效应？高层建筑为什么要进行稳定性验算？如何进行框架结构的整体稳定验算？第2章高层建筑结构体系与布置1. 何为结构体系？高层建筑结构体系大致有哪几类？选定结构体系主要考虑的因素有哪些？各种结构体系的优缺点和受力特点如何？2．如何确定高层建筑的结构方案？3．在抗震结构中为什么要求平面布置简单、规则、对称，竖向布置刚度均匀？怎样布置可以使平面内刚度均匀，减小水平荷载引起的扭转？沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况？高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些类型？4.防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？各种缝的特点和要求是什么？在高层建筑结构中，特别是抗震结构中，怎么处理好这三种缝？5．框架-筒体结构与框筒结构有何异同？框架结构与框筒结构相比，两者平面结构布置和受力特点有何不同？何谓框筒结构的剪力滞后现象？6高层建筑结构总体布置的原则是什么?7为什么规范对每一种结构体系规定最大的适应高度？实际工程是否允许超过规范规定的最大适应高度？8．高层建筑的基础都有哪些形式？高层建筑的基础为什么埋深要求？采用天然地基时高层建筑的基础埋深不小于多少？第3章高层建筑结构荷载（1）高层建筑结构设计时应主要考虑哪些荷载或作用？（2）高层建筑结构的竖向荷载如何取值？进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置？为什么？（3）结构承受的风荷载与哪些因素有关？和地震作用相比，风荷载有何特点？（4）高层建筑结构风荷载标准值计算式中，基本风压、风载体型系数和风压高度变化系数分别如何取值？（5）什么是风振系数？在什么情况下需要考虑风振系数？如何取值？（6）结构自振周期的计算方法有哪些？为什么要对理论周期值进行修正？如何修正？各类结构基本周期的经验公式是什么？第4章高层建筑结构分析原则（1）在多高层建筑结构计算中，假定楼盖在自身平面内为绝对刚性有何意义？如果楼盖不满足绝对刚性的假定，则计算中应如何考虑？（2）水平荷载的作用方向如何确定？把空间结构简化为平面结构的两个基本假定是什么？楼板起什么作用？第5章 高层建筑结构的近似计算方法框架部分 （1） 简述分层法和迭代法的计算要点及步骤。
《高层建筑基础分析与设计》天然地基上的高层建筑基础
W为与偏心距方向一致的基底截面抵抗矩，A为面积。
不能满足上述要求时，则必须进行稳定性验算！
24
一、水平荷载作用下防止滑移
设作用于箱形或筏形基础顶部的水平荷载（风载 、地震荷载或其他荷载）为Q，箱形或筏形基础侧 壁填土能可靠的传递被动土压力和摩擦力的高度 h0≤D，计算简图如下。
抗水平滑移验算简图
作用的高层建筑或高耸构筑物；承受拉力的高压线塔 基础；承受水压力和土压力的挡土墙、堤坝或桥台； 位于斜坡或坡顶上的建筑物，由于荷载或环境因素的 影响，造成边坡失稳。
22
规范规定：当建筑物基础满足抗滑移和抗倾覆的 前提要求时，可按构造要求满足基础的稳定性。
《高层建筑箱形与筏 形基础技术规范》对 箱基或筏基的构造要 求有： (1) 基础埋置深度； (2) 荷载偏心率。
25
水平剪力Q由垂直于剪力方向侧壁的被动土 压力合力P、基底摩擦力合力F1，侧壁（平行 于剪力方向）摩擦力合力F2之和来平衡，于 是应满足：
KQ F F P
1
2
式中K为安全系数，取1.2~1.5。
26
F A S
1
1
F1、F2 按公式计算：
F f A
2
h
h
2
Al—基底面积； A2—平行于剪力方向的两侧壁有效面积(A2=2bh0)； S —地基土抗剪强度，对于饱和软土S=0.5qu (qu为土
2
3
地基土承载力基本值表是收集各地载荷试验资料， 经回归分析并结合经验修正后编制的，使用时均以 指标的平均值查取，试验样品的数量及试验结果的 离散程度的影响均没有反映。
地基承载力基本值还应通过概率统计来进行修正， 将从表中查出的地基承载力基本值f0乘以小于1的回 归修正系数。
高层住宅楼施工组织设计方案(完整版)
工程概况图一、建筑设计概况二、结构设计概况第1章编制说明本章内容提要：施工组织设计综合说明编制依据现场条件编制的范围主要施工技术说明1.1施工组织设计综合说明首先，我们诚恳地表示：我们完全接受业主提出的各项要求，和业主、监理、设计一起共同完成本项目的建设任务。
我们通过认真学习和研究招标文件及有关图纸资料，并数次踏勘了施工现场，在分析了各种影响施工的因素和本工程承包的特点、难点后，我们有充分的信心保证高质量、如期、全面完成本工程招标文件规定的工程范围内的任务。
我们一定全力以赴，做好施工前期准备工作，并做好各项施工方案的审定工作，并严格按照审定的施工组织设计进行施工。
我们一定发挥本公司的管理优势，合理组织施工，配置足够的技术力量和劳动力，强化计划管理，按照招标文件规定的工期完成工程施工任务。
具体措施如下：1.1.1我公司把本项目列为公司年度重点工程项目，由公司副总经理任总指挥，指定优秀的项目经理任本工程的项目经理，组配经验丰富的管理人员及技术班组进场施工。
1.1.2强化质量管理，认真贯彻各项工程质量标准和质量保证程序，确保工程质量达到招标文件规定的优良质量要求。
1.1.3严格按照有关施工现场标准化管理的规定，组织好现场文明施工，争创文明工地。
1.1.4采用先进的信息化施工管理技术及过程质量控制的方法，管理好本工程的施工，使本工程成为高质量的产品。
1.1.5以一流的服务，一流的干劲，一流的质量，一流的进度，一流的文明向业主献礼。
1.2编制依据(1) 本工程的招标文件；(2)由华森建筑与设计顾问有限公司设计的建筑、结构、水电安装施工图；(3) 国家颁发的现行建筑安装工程施工操作规程及验收规范（即GB50203-2002、GB50204-2002、GB50206-2002、GB50207-2002、GB50208-2002、GB50209-2002、GB50210-2001等）和建筑工程施工质量验收统一标准；(4) 我国现行的有关机具设备和材料的施工要求及标准；(5) 有关安全生产、文明施工的规定；(6) 本公司关于质量保证及质量要素程序的有关文件及企业标准。