巨型结构地基基础的研究现状与展望
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s r ct e. t u ur
Ke r s me a sr cu ; ol fu d t n y wo d : g - t t r s i; n ai u e o o
1 巨型 结 构 的 概 念
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产 物 ¨ .世 界上第 1幢 近 代 高层 建 筑 是 美 国芝 加 哥 引 的 H m sr c 大楼 , o eI ua e n n 该楼 高 5 1 , 于 5m,0层 建 18 83年 .高层 建 筑 的发 展 已经 历 了 10多 年 的 历 0
对 地基 的可 靠度 进 行 现场 评 价 , 给人 以直 观 的安 全 与 否 的概念 , 工程 应 用 非 常 方便 , 时 , 可通 过 计 同 也 算所 得 反馈信 息来 指 导 现 场 的施 工 , 而保 证 地 基 从 的安 全 可靠 . 文献 [2 通 过 大 量 的 数值 模 拟 对 大 底 盘 高 低 2]
Pr s n t t nd p r p c i e f r s a c n m e a s r c u e f u d to e e t s a e a e s e tv s o e e r h o g - t u t r o n a i n
JA G P nm n ,A a i I N e g igT NG B ia jn
与高风 险 眭, 高度 信 息 化 , 层 次 性 , 人 们 全 面 深 多 为
入认 识 高层建 筑 基 础选 型 的特 征 规 律 奠 定 了基 础 .
并 提 出了选 型过 程 的 5个 阶段 : 求 分 析 与性 能指 需
标体 系 建立 , 备选 方 案 产 生 , 案 性 能评 价 , 方 方案 筛
巨 型结构 特殊 的结 构体 系赋 予 了巨型 结构 以上 的受 力优 点 , 同时 也 带来 一 连 串的 对 结 构 地基 基 但
础 的不利 影 响 :
选 与重构 , 优选 决 策等 , 出 了 5个 阶段 的特 征 方案 给 与研 究 方法 , 为更 全 面 深入 地 认 识 与研 究 基 础 选 型
相 似之 处 . 由 于 我 国 大 规 模 工 程 建 设 的需 求 和 实
践, 深基 础工 程开 发 了多 方 面 的新 技 术 , 工艺 , 新 新
运用可靠度分析的原理及计算方法 , 对西安瑞园商 厦地基 基 础设计 工程 进行 了计 算 , 析 .结果 表 明 , 分
可 以在考 虑土 的随机 特性 的情 况下来 衡量 地基 的稳
l6 l
四川 建 筑科 学研 究
第3 4卷
() 3 巨型结构传力 明确且空 间协调性好 .巨型 结构 的主结构 通 常 为 主要 的抗 侧 力体 系 , 结 构 只 次 承担竖向荷载 , 负责将力传给主结构 .巨型梁具 并
有强 大 的竖 向刚 度 , 充分 协调各 外柱 的轴 向变形 . 能
定性 问题 , 基础 容 易 遭 到 冲切 破 坏 , 同时 , 基 土易 地
年来 郑州 东 区多层 , 高层 建筑 基础 形式 的选 择 , 基 地
于产 生不 均匀 沉 降 .
基础设计与施工时应注意 的问题.文献 [9 结合 1] 具体工程介绍 了超高层建筑工程复合地基和浅基础 的实 验情 况 , 计 思路 , 设 施工 要点 和施工 效果 .文 献 [O 通过上海震旦国际大楼工程 的实践 , 2] 提出了适
第3 4卷
第 6期
四川建筑科学研究
Sc u nB i igS in e ih a ul n ce c d 15 1
20 0 8年 1 2月
巨型结构地基基 础的研究 现状 与展 望
姜朋 明 , 鉴 唐柏
( 江苏科技大学 , 江苏 镇江 2 20 ) 10 3
摘 要 : 巨型结构 的结构受力特点 出发 , 从 对其地基基 础提 出了新 的要 求 , 扼要概 括 了一般 高层建 筑的地基 处理 方法和 常用
定 性 , 最终 以概 率 的形 式 表 示 .这 样 可 以方便 地 并
设备 , 取得 了 显著 的效 益 和 成 就 .从 解 决 一 般 工 并 程地 基处 理 向解决 各类 超软 , 厚 , 填方 等 大型 地 深 高
基 处 理方 面发 展 , 单 一 处 理 方 法 向多 种 方 法联 合 从
基 础形 式 , 重点总结 了关 于巨型结构 地基基 础的研究进 展情 况.由于 巨型结构 是一种很 有前途 的高层结 构形式 , 最后 , 对其
地 基 基 础 急 需 展 开 研 究 的 几 点 问 题 进 行 了展 望 .
关键 词 : 巨型结构 ; 地基 ; 基础 中图分类号 :U 7 T 40 文 献标 识码 : A 文章编 号 :0 8—13 (0 8 0 10 9 3 20 )6一l5— 4 1 0
( 巨型框架结构 a )
() b 巨型桁架结构
( 巨型悬挂结构 C )
图 1 巨型结构体 系
Fi . T y tm fm e a s r c u e g 1 he s s e o g -tu t r
2 巨型 结 构 的 受 力特 点
概 括起 来 讲 , 巨型结 构 具 有 如下 显 著 的受 力 优
问题 奠定 了基 础 . 张玉 生 ¨ 介 绍 了岩 溶 地 区典 型
() 1 巨型 结构 的柱 网 布置 趋 向于周 边 化 和 离 散
的地质 情况 , 针对 岩 溶 地 区 高层 建 筑 对基 础 承载 力 的要求 , 通过 对换 填垫层 法 , 人工 挖孔 桩 , , 钻 冲孔灌 桩 ,F C G桩复合 地基 等 几种 基 础 类 型 的 经 济技 术 分 析 比较 , 出合 理 经 济 的岩 溶 地 区高层 建 筑 的基 础 得 形式 .王荣彦 等 在 分析 了郑 州东 区的地 质 , 文 副 水
的反应 .
素¨ j而巨型结构正是一种超常规的具有巨大抗 ,
侧力刚度和整体工作性能的大型结构- ( 1 . 1 图 )
收 稿 日期 :070 —5 2 0 -51 作者简介 : 姜朋明( 9 0一), , 苏阜 宁人 , 学博 士 , 17 男 江 工 副教 授 , 主
要从事地下结构研究. E—maltnbia@ 1 3cn i:aga i j n 6 .ol
史 , 济 的发展 , 经 工业 技术 的进 步为 高层 建筑 的不 断
发展创造了有利条件. 目前 , 世界高层建筑 的发展 趋 势是 竞相 推 出高度 超过 5 0m 的超高 层建 筑 和满 0
足 一些 特殊 功能 的高 层建筑 . 巨型 结 构 的 概 念 产 生 于 2 世 纪 6 年 代 O 0 末 ¨, 9 由梁 式 转 换 层 结 构发 展 而 来 . 巨 型 结 构 体 系( 又称 超 级结 构 体 系 ) 由 巨型 构 件 组 成 的 巨 型 是
条件 及存 在 的岩 土工程 问题 的基础 上 , 总结 了近 2 O
化, 使得每根巨型柱传递 的轴力特别大 , 这就为基础
设计 提 出 了新 的问题 .
() 2 巨型 结 构 一 般 为 高 柔 体 系 , 地 基 基 础 的 与
相互 作用 需要 进行 专 门的研究 .
() 3 巨型 结 构 是 超 高 层 结 构 , 基 存 在 整 体 稳 地
用 于软 土地基 的基 础 处 理 方 式 , 解决 了超 高 层 建 筑 主裙 楼结 构 和 荷 载 的 差 异 性 .文 献 [ 1 对 西 安 地 2]
3 巨型 结构 地 基基 础 的研 究现 状
基础工 程 已成 为影 响高层 建筑 施工 总 工期 和 总
造 价 的重要 因素 , 软土 地基地 区 , 在 高层 建 筑工 程造 价 要 占总造 价 的 2 % ～ 0 , 5 4 % 工期 占 1 3左 右 . 为 /
此, 对适 于 高层 的 巨型结 构 的地 基基 础工 程 , 引起 应
充 分 的重视 . 3 1 高层 建筑 地 基基础 .
区黄土梁洼地貌单元上的天然地基 , 复合地基 , 桩基
础 3种方案 运用 模 糊 综合 评 价 方 法 进 行 了优 选 , 并
我 国沿 海地 区 的软 土地 基 与 荷 兰 , 日本 等 国有
系刚 度变 化 以及不考 虑 土的分 担荷 载作 用对共 同作
用 体 系 的影 响 .结果 表 明 : 由于基础 的盆 形沉 降 , 上
高层 建 筑 常用 的基 础形 式 有 筏 板基 础 , 箱形 基
础, 桩基础以及复合基础 ( 桩筏基础, 桩箱基础 等) .
处理 方 面 发 展 .在 预压 固 结 , 换 , 实 , 拌 , 置 密 搅 加 筋, 土工材 料 , 学加 固等 领 域 不 断 以 现代 新 技 术 , 化
新 材 料充 实 和改进施 工 工艺 .
层连体建筑 与地 基基础共 同作用 的机理 进行 了研 究.文献 [3 通过对 1 2] 幢支撑在桩基 础上 的 l 0层 框架进行共同作用分析 , 比较 了常规 法与共 同作用 法的差别 , 分析了上部框架刚度变化 和桩土支撑体
点:
桁架或框架等结构 , 作为高层建筑的主体结构 , 与其 他结构构件组 成的次结构 共同工作 的一种结构 体 系 .高 层 建 筑 结 构 中 , 侧 力 是 设 计 的 主 要 因 抗
ห้องสมุดไป่ตู้
() 1 巨型结 构侧 向刚 度大 . 巨型 柱 沿周 边 布 置
并形成空间结构后 , 为结构提供更大的抗倾覆力矩. 同时 , 巨型梁作为刚臂 , 使得整个结构具有极其 良好 的整体性 , 可有效地控制侧移 . () 2 巨型结 构具 有 良好 的延 性 和抗 震 性 能 .可 在不规则 的建筑中采取适 当的结构单元组成规则 的 巨型结构 , 利 于抗 震 .另一 方 面 , 有 次结 构相 当于 巨 型的质量块 , 在水平动载作用下 , 将有效降低主结构
(i guU iesyo cec Ja s n r t f ine& T cn l y Z e ag 22 0 ,hn ) n v i S eh o g , h ~i 10 3 C ia o n
Ab t a t T e r q i me t b u g — t cu es f u d t n R e p t a c r ig t t c a ia h r c eit s h n t e c mmo sr c : h e u r e n s a o tme a s u t r ' o n ai r u c od n o i me h nc lc a a trsi ,t e h o r o s c n me h d fs i t a me ta d sr c u e f o n ai n a e g n rl e a d t ep e e t tt frs ac n me a s u tr o n ain i to so ol r t n n t t r so u d t r e e ai d, e u f o z n r s n ae o e rh o g —t cu ef u d t s h s e r o g n r l e n d ti At t e e d o h s p p r a e s me p o lms n e i g t e su id fr te w d s r a p l ai n o g — e e ai d i e al z . h n f ti a e o r be e d n o b td e o h i e p e d a p i t f me a r c o
Ke r s me a sr cu ; ol fu d t n y wo d : g - t t r s i; n ai u e o o
1 巨型 结 构 的 概 念
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产 物 ¨ .世 界上第 1幢 近 代 高层 建 筑 是 美 国芝 加 哥 引 的 H m sr c 大楼 , o eI ua e n n 该楼 高 5 1 , 于 5m,0层 建 18 83年 .高层 建 筑 的发 展 已经 历 了 10多 年 的 历 0
对 地基 的可 靠度 进 行 现场 评 价 , 给人 以直 观 的安 全 与 否 的概念 , 工程 应 用 非 常 方便 , 时 , 可通 过 计 同 也 算所 得 反馈信 息来 指 导 现 场 的施 工 , 而保 证 地 基 从 的安 全 可靠 . 文献 [2 通 过 大 量 的 数值 模 拟 对 大 底 盘 高 低 2]
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与高风 险 眭, 高度 信 息 化 , 层 次 性 , 人 们 全 面 深 多 为
入认 识 高层建 筑 基 础选 型 的特 征 规 律 奠 定 了基 础 .
并 提 出了选 型过 程 的 5个 阶段 : 求 分 析 与性 能指 需
标体 系 建立 , 备选 方 案 产 生 , 案 性 能评 价 , 方 方案 筛
巨 型结构 特殊 的结 构体 系赋 予 了巨型 结构 以上 的受 力优 点 , 同时 也 带来 一 连 串的 对 结 构 地基 基 但
础 的不利 影 响 :
选 与重构 , 优选 决 策等 , 出 了 5个 阶段 的特 征 方案 给 与研 究 方法 , 为更 全 面 深入 地 认 识 与研 究 基 础 选 型
相 似之 处 . 由 于 我 国 大 规 模 工 程 建 设 的需 求 和 实
践, 深基 础工 程开 发 了多 方 面 的新 技 术 , 工艺 , 新 新
运用可靠度分析的原理及计算方法 , 对西安瑞园商 厦地基 基 础设计 工程 进行 了计 算 , 析 .结果 表 明 , 分
可 以在考 虑土 的随机 特性 的情 况下来 衡量 地基 的稳
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四川 建 筑科 学研 究
第3 4卷
() 3 巨型结构传力 明确且空 间协调性好 .巨型 结构 的主结构 通 常 为 主要 的抗 侧 力体 系 , 结 构 只 次 承担竖向荷载 , 负责将力传给主结构 .巨型梁具 并
有强 大 的竖 向刚 度 , 充分 协调各 外柱 的轴 向变形 . 能
定性 问题 , 基础 容 易 遭 到 冲切 破 坏 , 同时 , 基 土易 地
年来 郑州 东 区多层 , 高层 建筑 基础 形式 的选 择 , 基 地
于产 生不 均匀 沉 降 .
基础设计与施工时应注意 的问题.文献 [9 结合 1] 具体工程介绍 了超高层建筑工程复合地基和浅基础 的实 验情 况 , 计 思路 , 设 施工 要点 和施工 效果 .文 献 [O 通过上海震旦国际大楼工程 的实践 , 2] 提出了适
第3 4卷
第 6期
四川建筑科学研究
Sc u nB i igS in e ih a ul n ce c d 15 1
20 0 8年 1 2月
巨型结构地基基 础的研究 现状 与展 望
姜朋 明 , 鉴 唐柏
( 江苏科技大学 , 江苏 镇江 2 20 ) 10 3
摘 要 : 巨型结构 的结构受力特点 出发 , 从 对其地基基 础提 出了新 的要 求 , 扼要概 括 了一般 高层建 筑的地基 处理 方法和 常用
定 性 , 最终 以概 率 的形 式 表 示 .这 样 可 以方便 地 并
设备 , 取得 了 显著 的效 益 和 成 就 .从 解 决 一 般 工 并 程地 基处 理 向解决 各类 超软 , 厚 , 填方 等 大型 地 深 高
基 处 理方 面发 展 , 单 一 处 理 方 法 向多 种 方 法联 合 从
基 础形 式 , 重点总结 了关 于巨型结构 地基基 础的研究进 展情 况.由于 巨型结构 是一种很 有前途 的高层结 构形式 , 最后 , 对其
地 基 基 础 急 需 展 开 研 究 的 几 点 问 题 进 行 了展 望 .
关键 词 : 巨型结构 ; 地基 ; 基础 中图分类号 :U 7 T 40 文 献标 识码 : A 文章编 号 :0 8—13 (0 8 0 10 9 3 20 )6一l5— 4 1 0
( 巨型框架结构 a )
() b 巨型桁架结构
( 巨型悬挂结构 C )
图 1 巨型结构体 系
Fi . T y tm fm e a s r c u e g 1 he s s e o g -tu t r
2 巨型 结 构 的 受 力特 点
概 括起 来 讲 , 巨型结 构 具 有 如下 显 著 的受 力 优
问题 奠定 了基 础 . 张玉 生 ¨ 介 绍 了岩 溶 地 区典 型
() 1 巨型 结构 的柱 网 布置 趋 向于周 边 化 和 离 散
的地质 情况 , 针对 岩 溶 地 区 高层 建 筑 对基 础 承载 力 的要求 , 通过 对换 填垫层 法 , 人工 挖孔 桩 , , 钻 冲孔灌 桩 ,F C G桩复合 地基 等 几种 基 础 类 型 的 经 济技 术 分 析 比较 , 出合 理 经 济 的岩 溶 地 区高层 建 筑 的基 础 得 形式 .王荣彦 等 在 分析 了郑 州东 区的地 质 , 文 副 水
的反应 .
素¨ j而巨型结构正是一种超常规的具有巨大抗 ,
侧力刚度和整体工作性能的大型结构- ( 1 . 1 图 )
收 稿 日期 :070 —5 2 0 -51 作者简介 : 姜朋明( 9 0一), , 苏阜 宁人 , 学博 士 , 17 男 江 工 副教 授 , 主
要从事地下结构研究. E—maltnbia@ 1 3cn i:aga i j n 6 .ol
史 , 济 的发展 , 经 工业 技术 的进 步为 高层 建筑 的不 断
发展创造了有利条件. 目前 , 世界高层建筑 的发展 趋 势是 竞相 推 出高度 超过 5 0m 的超高 层建 筑 和满 0
足 一些 特殊 功能 的高 层建筑 . 巨型 结 构 的 概 念 产 生 于 2 世 纪 6 年 代 O 0 末 ¨, 9 由梁 式 转 换 层 结 构发 展 而 来 . 巨 型 结 构 体 系( 又称 超 级结 构 体 系 ) 由 巨型 构 件 组 成 的 巨 型 是
条件 及存 在 的岩 土工程 问题 的基础 上 , 总结 了近 2 O
化, 使得每根巨型柱传递 的轴力特别大 , 这就为基础
设计 提 出 了新 的问题 .
() 2 巨型 结 构 一 般 为 高 柔 体 系 , 地 基 基 础 的 与
相互 作用 需要 进行 专 门的研究 .
() 3 巨型 结 构 是 超 高 层 结 构 , 基 存 在 整 体 稳 地
用 于软 土地基 的基 础 处 理 方 式 , 解决 了超 高 层 建 筑 主裙 楼结 构 和 荷 载 的 差 异 性 .文 献 [ 1 对 西 安 地 2]
3 巨型 结构 地 基基 础 的研 究现 状
基础工 程 已成 为影 响高层 建筑 施工 总 工期 和 总
造 价 的重要 因素 , 软土 地基地 区 , 在 高层 建 筑工 程造 价 要 占总造 价 的 2 % ～ 0 , 5 4 % 工期 占 1 3左 右 . 为 /
此, 对适 于 高层 的 巨型结 构 的地 基基 础工 程 , 引起 应
充 分 的重视 . 3 1 高层 建筑 地 基基础 .
区黄土梁洼地貌单元上的天然地基 , 复合地基 , 桩基
础 3种方案 运用 模 糊 综合 评 价 方 法 进 行 了优 选 , 并
我 国沿 海地 区 的软 土地 基 与 荷 兰 , 日本 等 国有
系刚 度变 化 以及不考 虑 土的分 担荷 载作 用对共 同作
用 体 系 的影 响 .结果 表 明 : 由于基础 的盆 形沉 降 , 上
高层 建 筑 常用 的基 础形 式 有 筏 板基 础 , 箱形 基
础, 桩基础以及复合基础 ( 桩筏基础, 桩箱基础 等) .
处理 方 面 发 展 .在 预压 固 结 , 换 , 实 , 拌 , 置 密 搅 加 筋, 土工材 料 , 学加 固等 领 域 不 断 以 现代 新 技 术 , 化
新 材 料充 实 和改进施 工 工艺 .
层连体建筑 与地 基基础共 同作用 的机理 进行 了研 究.文献 [3 通过对 1 2] 幢支撑在桩基 础上 的 l 0层 框架进行共同作用分析 , 比较 了常规 法与共 同作用 法的差别 , 分析了上部框架刚度变化 和桩土支撑体
点:
桁架或框架等结构 , 作为高层建筑的主体结构 , 与其 他结构构件组 成的次结构 共同工作 的一种结构 体 系 .高 层 建 筑 结 构 中 , 侧 力 是 设 计 的 主 要 因 抗
ห้องสมุดไป่ตู้
() 1 巨型结 构侧 向刚 度大 . 巨型 柱 沿周 边 布 置
并形成空间结构后 , 为结构提供更大的抗倾覆力矩. 同时 , 巨型梁作为刚臂 , 使得整个结构具有极其 良好 的整体性 , 可有效地控制侧移 . () 2 巨型结 构具 有 良好 的延 性 和抗 震 性 能 .可 在不规则 的建筑中采取适 当的结构单元组成规则 的 巨型结构 , 利 于抗 震 .另一 方 面 , 有 次结 构相 当于 巨 型的质量块 , 在水平动载作用下 , 将有效降低主结构
(i guU iesyo cec Ja s n r t f ine& T cn l y Z e ag 22 0 ,hn ) n v i S eh o g , h ~i 10 3 C ia o n
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