变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中运用实践
498米的超高层,结构设计如何破?

498米的超高层,结构设计如何破?文章来源公众号:绿得技翼,西北事业部技发部有“西部第一高楼”之称的中国国际丝路中心是陕西省与绿地集团全面深化合作的重要成果之一,是陕西省打造现代化大西安新中心的有力支撑。
项目建成后将成为“大西安”的城市新名片,将同钟鼓楼、大雁塔等历史性地标凝视相望,相得益彰!那中国国际丝路中心究竟有多高?498米!这个高度是绿地集团在西北建成并投入使用的首座超高层建筑西安绿地中心A座的近两倍。
目前,本项目正在加紧建设中,相信不久之后,亲们就可以登上高楼看尽古都风光了。
到时小编一定第一时间飞去打卡,求合影!这样一座壮丽不凡的项目隐藏着众多技术难点,绿地的设计师们在这个建筑中倾注心血,以工匠精神精心雕琢,逐一将这些难点攻破。
下面小编给咱们分享项目设计的特点,大家一起涨姿势啦!No.1建筑形体与结构体系完美融合1. 建筑形体与结构抗震中国国际丝路中心在最初的方案设计中,我们就将建筑形体与结构经济性相互融合,体现在整个建筑平面尺寸底部最大,向上逐级收进,这样的建筑形体具有很好的结构稳定性。
建筑形体由低区到高区逐步收进,结构重量也逐步减小,将大大减小地震作用。
建筑立面示意图低区、中区、高区平面示意图外框柱逐层内收示意图核心筒分区内收示意图2.建筑形体与风荷载建筑形体收进的同时平面尺寸逐步减小,同时减小的还有建筑高区的迎风面积,此举能有效减小风压。
同时,在风的作用下,超高层建筑不仅会在风吹的方向发生摆动,同时也会在垂直与风吹的方向发生较大摆动,这是由于风在垂直于风吹的方向产生不对称的漩涡引起的,这个由不对称的漩涡引起的摆动对超高层的结构安全影响极大。
这也难不倒我们的设计师,我们对塔楼平面进行了优化,不采用那种简单的矩形平面,而将四个角根据建筑造型进行切角。
平面切角后,结构侧面的漩涡情况有明显改善。
以下两个动画可以很直观的展示这种变化。
建筑角部不切角风压示意图建筑角部切角风压示意图3.建筑效果与结构体系中国国际丝路中心项目创新性的采用空腹环带桁架代替传统带斜杆的环带桁架,满足结构安全性的同时使得室内视野和空间通透性更好。
164-詹永勤、王杨-达美中心广场基础变刚度调平设计

达美中心广场基础变刚度调平设计詹永勤,王杨(中国建筑科学研究院,北京,100013)摘要:本文介绍了达美中心广场大底盘多塔楼连体结构的基础设计。
在基础设计时,采用协同分析计算的手段,运用变刚度调平的设计理念,增强塔楼基础弱化裙房基础,两栋150米高塔楼采用桩基础,两栋100米高塔楼采用CFG桩复合地基,裙房采用天然地基。
塔楼核心筒下和外框架柱下分别布桩,桩长及桩间距不同,实现不同的承载能力和支撑刚度,减小了差异沉降,缩小了反力分布的不均匀。
同时,将核心筒底板适当外扩,使核心筒下的布桩数足以承担核心筒的竖向荷载,因此,底板厚度大大降低,底板的配筋率也降低。
关键词 :基础设计、协同分析、变刚度调平1工程概况北京达美中心广场项目位于北京市朝阳区青年路,总建筑面积334483m2。
包括四座主楼、裙房和地下车库,形成大底盘多塔楼联体结构。
四座主楼均为钢筋混凝土框架-核心筒结构,主楼A、B座地上分别为34层、32层,高度均为150m;主楼C、D座地上为23层,高度均为100m;裙房E座地上为四层,高度为24.0m,主楼、裙房及纯地下车库均为地下4层,高度17.6m。
平面尺寸:148.9m×150.8m,基础埋深约为20m。
建筑平面布置见图1,建筑剖面图见图2。
本工程抗震设防类别:丙类,设计基本地震加速度:0.20g,设计地震分组:第一组。
2地基基础方案分析2.1场区工程地质条件根据岩土工程勘察报告,工程拟建场地标高介于33.289m~34.083m,根据现场钻探与原位测试及室内土工试验、波速试验成果的综合分析,按地层沉积年代、成因类型将拟建场区地面以下80.0m深度范围内的地层划分为人工填土层、新近沉积层、一般第四纪沉积层三大类,并按地层岩性及其物理力学性质指标进一步划分为8个大层,有关各土层基本岩性特征及分布情况见表1。
本工程场地土类别:III类。
图1 首层建筑平面图图2 建筑剖面图2.2本工程地基基础的技术特点达美中心广场工程为大底盘四塔结构,塔楼均为框架-核心筒结构,基础埋深约为20m,根据结构形式和功能要求,该建筑结构具有如下特点:(1)、高层及超高层塔楼自身荷载及刚度分布不均匀。
两阶段变刚度复合桩基在超高层办公楼中的应用

两阶段变刚度复合桩基在超高层办公楼中的应用何波【摘要】本文主要对非软土地区建造高层建筑,在遇特殊地质情况时(基岩埋藏深、岩面起伏大,分布风化不均匀花岗岩孤石),进行了基础选型分析.采用两阶段变刚度复合桩基础,能够充分发挥地基土层的承载能力,介绍了复合桩基础的设计思路,通过与常规桩基础进行造价对比分析,取得了良好的经济效益.【期刊名称】《福建建筑》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】6页(P65-69,64)【关键词】变刚度;复合桩基;变形调节装置;经济比较分析【作者】何波【作者单位】厦门新区建筑设计院有限公司福建厦门361000【正文语种】中文【中图分类】TU973+.35引言在非软土地基建设高层、超高层建筑时,虽然地基土具有良好的承载能力,但采用天然基础往往沉降过大无法满足规范要求,一般采用桩基础,以基岩层作为桩端持力层。
在遇基岩埋藏深、岩面起伏大,孤石分布较多等特殊地质情况时,桩基础造价偏高、施工周期长,同时基桩一般为端承桩,承台底良好的地基土承载力无法发挥,经济效益差。
本文结合工程实例,采用桩顶设置变形调节装置的两阶段变刚度复合桩基础,大大减小了有效桩长和施工周期,同时使筏板底地基土承载力得到了充分的利用,并与常规桩基础进行比较分析,取得了良好的效益。
1 工程概况项目“创冠·国际中心”办公楼位于厦门市思明区观音山商务营运中心,东临环岛路、临海。
地上为一栋独立的29层企业办公建筑,建筑大屋面高度124.40m,建筑总高度140.0m。
地下设4层地下室,基础埋深为-18.70m。
代表性建筑图详见(图1,2)。
结构设计使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级,建筑抗震设防分类为丙类,抗震设防烈度为7度(0.15g),设计地震分组为第二组,场地土类别为Ⅱ类,地基基础设计等级为甲级。
50年一遇基本风压0.80kN/m2,地面粗糙度为A类。
结构体系采用框架-核心筒。
2 地质概况根据地勘资料,场地自上而下各岩土体的分布概述如下:1)杂填土①、粉质粘土②、中砂③、粉质粘土④基坑开挖后均已挖除;2)残积砂质粘性土⑤:属中等压缩性土,天然状态下力学强度较高。
盈建科筏板基础设计计算实例

盈建科筏板基础设计计算实例
随着经济的发展与人们居住环境要求的不断提高,高层建筑在世界各国大量兴建,建筑体型日趋复杂,高层建筑所面临的技术问题随之变得严峻。
高层建筑对基础的强度、刚度和稳定性的要求也就更加严格,同时使沉降量和倾斜控制在允许的范围内,并保证建筑物在风荷载与地震荷载作用下具有足够的稳定性。
高层建筑筏板基础的设计实例
工程概况
某公建,地下三层连为整体,地下三和二层为六级人防物资库,平时作为车库,地下一层为超市;地上部分以抗震缝分为三部分,A 区为20层办公楼,B及C区均为2层商业区。
为适应上部住宅,下部办公及车库的特点及使用要求,本工程采用了框架一核心筒的结构形式。
本工程抗震设防烈度为8度,抗震设防类别为丙类,场地土为中硬场地土,场地类别为Ⅱ类,建筑结构安全等级为二级,地基基础设计等级为一级,地下室防水等级为一级。
框架抗震等级为二级,核心筒剪力墙抗震等级为一级。
基础选型
综合考虑地质报告、规范要求、施工难度及建筑物层数相差较大、地下室大面积开挖等具体情况,高层建筑部分采用CFG桩复合地基方案;低层部分及纯地下部分持力层土质为第四纪沉积的粉质粘土、粘质粉土⑤层,粉砂⑤2层及细砂、中砂⑥层,地基承载力标准值(fka)
为180 kPa,可满足该部分地基承载力的要求,故可采用天然地基方案。
高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰

高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰发布时间:2021-08-04T06:44:19.503Z 来源:《房地产世界》2020年20期作者:陈翰[导读] 高层建筑在施工建设的过程中为了保障安全需要对建筑基础进行设计与优化,强调合理的基础形式采用,这对于建筑安全有突出现实意义。
结合目前的高层建筑施工实践可知桩筏基础是大面积利用的建筑基础形式,其能够实现高层建筑地基部分、上部结构的相互作用,从而保障高层建筑的运行稳定。
文章结合高层建筑工程实践对高层建筑的桩筏基础共同作用机理和设计优化进行分析明确,旨在为目前的工程实践提供指导与帮助。
陈翰南京市凯盛建筑设计研究院有限责任公司第二分公司江苏南京 210000摘要:高层建筑在施工建设的过程中为了保障安全需要对建筑基础进行设计与优化,强调合理的基础形式采用,这对于建筑安全有突出现实意义。
结合目前的高层建筑施工实践可知桩筏基础是大面积利用的建筑基础形式,其能够实现高层建筑地基部分、上部结构的相互作用,从而保障高层建筑的运行稳定。
文章结合高层建筑工程实践对高层建筑的桩筏基础共同作用机理和设计优化进行分析明确,旨在为目前的工程实践提供指导与帮助。
关键词:高层建筑;桩筏基础;共同作用机理;优化设计高层建筑的安全性影响相比于中低层建筑更大,所以在高层建筑施工建设的过程中需要更加重视安全工作[1]。
结合目前的实践进行分析可知基础对高层建筑的安全影响是巨大的,所以在实践中需要做好基础加强工作。
桩筏基础是高层建筑施工建设中所利用的重要基础形式,其对建筑安全、稳定和后续使用有显著影响。
对桩基础的共同作用机理进行明确,同时对工程实践中的转发基础设计进行优化,这样,桩筏基础在实践中的表现会更加突出。
一、高层建筑桩筏基础共同作用机理对高层建筑桩筏基础共同作用过程进行分析可知其是上部结构荷载、刚度逐步形成的过程,也是桩和地基土承载力逐渐发挥的过程,对其共同作用机理进行分析可知其主要分为3个主要环节,以下是对三个环节的具体介绍。
刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告

刚性桩复合地基空间变刚度调平设计的开题报告一、研究背景和意义随着城市化进程不断加快,建筑物的高度和规模不断增大,给地基工程提出了更高的要求。
刚性桩复合地基是一种新型的地基加固方法,它将刚性桩和土体复合在一起,形成一种具有较高刚度和强度的复合体系。
相比于传统的地基加固方法,刚性桩复合地基具有施工简便、成本低廉、效果显著等优势,已经被广泛应用于大型建筑物、桥梁等工程中。
然而,由于土层的异质性和复杂性,在刚性桩复合地基施工过程中,可能会出现部分刚性桩与地基土体之间的空隙,导致地基整体刚度不均匀甚至出现局部软弱层,从而影响建筑物的整体稳定性。
因此,针对刚性桩复合地基的空间变刚度问题进行研究,具有重要意义。
二、研究内容和方法本文主要研究刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法。
具体包括以下内容:1. 刚性桩复合地基的空间变刚度机理分析:通过理论分析和现场试验,探讨刚性桩与地基土体之间的空隙对地基整体刚度的影响机理,以及空隙大小、位置和分布对地基稳定性的影响规律。
2. 空间变刚度调平设计方法研究:基于空间变刚度机理,提出刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法,包括空隙检测、空隙填充、调平层施工等步骤,通过计算分析,确定合理的调平方案,提高地基的整体稳定性和承载能力。
3. 实验验证和应用:通过室内和现场试验,验证刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法的可行性和有效性,并将其应用于实际工程中,为刚性桩复合地基的施工和应用提供技术支持。
本文采用理论分析、计算模拟、室内试验和现场试验相结合的方法,对刚性桩复合地基的空间变刚度问题进行研究。
三、预期成果和意义本文的预期成果包括:1. 探讨刚性桩复合地基的空间变刚度机理,揭示空隙对地基整体刚度的影响规律。
2. 提出刚性桩复合地基的空间变刚度调平设计方法,为地基工程实际应用提供技术支持。
3. 通过室内和现场试验验证方法的可行性和有效性,推广应用该方法,提高地基工程的质量和效率。
高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计

高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计高层建筑桩箱(筏)的基础与地基共同作用设计摘要:当前人们越来越重视高层建筑地下空间的开发,桩箱(筏)的基础设计也因此受到普遍欢迎。
本文结合实际的设计经验,浅谈高层建筑桩箱(筏)基础与地基共同作用的设计。
关键词:高层建筑;桩箱(筏)基础;设计在地下大空间的开发日益受到人们重视、尤其是在商业繁华地带大空间更被迫切需要的今天,地下停车场、地下商场、地下歌舞厅等需要地下空间的高层建筑,桩箱(筏)的基础设计也因此受到普遍欢迎。
桩箱(筏)的基础对高层建筑上部结构荷载变化的适应能力强,基础结构简单,施工方便。
在上部荷载大、持力层深或软弱地基上发展的桩筏基础,对地基及上部结构具有广阔的适应性。
从而成为高层建筑最实用、最重要的基础形式,它的优点正在被越来越多的工程技术人员认识和接受,是未来高层建筑基础的发展方向。
本文结合实际的设计经验,浅谈高层建筑桩箱(筏)基础与地基共同作用的设计。
一、高层建筑桩箱(筏)基础与地基共同作用影响因素的分析1、上部结果刚度的影响或筏的相对刚度KR的影响我们都知道,上部结果刚度对基础的贡献是有限的,随着建筑物的筑高、层数的增加,竖向荷载也在不断增加,对沉降量、差异沉降和基础内力的影响可通过单位荷载情况的比较来了解上部结构刚度的影响。
①对高层建筑平均沉降的影响层数增加(也就是荷载增加)。
上部结构刚度尽管增加有限,平均沉降与层数的增加成正比,单位荷载的平均沉降几乎是不变的,表现出线弹性的性状。
若不考虑上部结果刚度对基础的影响,仅考虑筏板相对刚度的影响。
则筏的相对刚度KR增加,使平均沉降减小。
②对差异沉降的影响上部结构层数增加,荷载线性增加,但上部结构刚度有着有限的增加,差异沉降有些增加,但单位荷载的差异沉降却减小。
筏的相对刚度KR增加,筏板的差异沉降也是减小的。
③对桩筏分担上部荷载的影响层数增加,筏基分担荷载比例变化不大,可见上部结构刚度变化对桩筏分担荷载的比例影响甚微。
桩筏基础中桩的刚度

桩筏基础中桩的刚度
摘要:
一、桩筏基础的简介
1.桩筏基础的定义与作用
2.桩筏基础的分类
二、桩的刚度在桩筏基础中的重要性
1.桩的刚度对基础性能的影响
2.桩的刚度与筏板厚度的关系
三、提高桩的刚度的方法
1.选择合适的材料
2.优化设计参数
3.施工技术的改进
四、我国在桩筏基础中桩的刚度研究的现状与展望
1.研究成果与应用案例
2.未来研究方向与挑战
正文:
桩筏基础是一种广泛应用于土木工程的基础形式,它具有承载力强、适应地基变形能力强等优点。
桩筏基础中的桩起到了承载荷载、传递荷载和调整地基变形等重要作用,因此,对桩的刚度进行研究具有重要意义。
桩的刚度是指桩在受力过程中产生变形的能力,它直接影响到桩筏基础的性能。
桩的刚度越大,基础的抗弯、抗剪性能就越好,反之则越差。
此外,桩
的刚度还会影响到筏板厚度的设计,刚度大的桩需要较薄的筏板,以降低基础的整体造价。
为了提高桩的刚度,可以从以下几个方面进行优化:
1.选择合适的材料:桩材料的刚度是影响桩刚度的主要因素,选择高强度、高弹性的材料可以有效提高桩的刚度。
2.优化设计参数:通过调整桩的直径、长度、间距等参数,可以改善桩的刚度分布,提高整体的刚度性能。
3.施工技术的改进:采用先进的施工技术,如旋挖钻孔灌注桩、沉管灌注桩等,可以提高桩的施工质量,从而提高桩的刚度。
我国在桩筏基础中桩的刚度研究方面已经取得了一定的成果,不仅在理论研究方面有了深入的探讨,还在实际工程中得到了广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中的运用实践摘要:本文结合实例阐述变刚度调平设计在高层建筑桩筏基础中的运用,改变传统设计理念,充分优化方案,减少差异变形,降低承台(厚筏板)内力,节约成本投资,获得经济效益。
关建词:高层建筑、桩筏基础、变刚度调平设计、钻孔灌注桩、沉降观测一、工程简介靖江新城区酒店公寓楼地下1层,地上25层,裙楼5层,地上建筑面积47900m2,地下建筑面积4500m2,建筑总高度为99.4 m,框架—剪力墙结构,抗震设防类别为丙类,抗震等级为三级。
主楼在西南角a~e轴与2~9轴间,裙楼沿东北方向外伸,在两端2~3轴和7~9轴间分别设有集中剪力墙,近乎两个核心筒。
该工程属于大底盘,体型复杂,地基基础设计等级为甲级。
主楼建筑物±0.00相当于黄海高程为4.20。
施工图设计时间2008年7月。
地下室平面布置见图1。
地质报告显示:场区抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组为第一组,场地类别ⅳ类,不液化,也不考虑软土震陷影响,总体为上软下硬的不均匀建筑地基场地。
地下水土对钢筋砼无腐蚀,对钢结构具弱腐蚀性。
建议基础设计为桩基(预制桩或钻孔灌注桩)。
土层情况:①层素填土:压缩性高,工程性质差;②层淤泥质粉质粘土:属高压缩性,低强度土。
fak=70kpa;qsk=18kpa;③层粉砂夹粉土:属中等压缩性,中等强度土.fak=120kpa; qsk=30kpa;④层淤泥质粉质粘土夹粉砂:属高压缩性,低强度土。
fak=105kpa; qsk=24kpa;⑤层粉砂:属中等压缩性,中等强度土.fak=150kpa; qsk=40kpa;⑥层粉质粘土:属中等压缩性,中等强度土. fak=165kpa;qsk=48kpa;⑦层粉砂夹粉土:属中等压缩性,中等强度土. fak=150kpa; qsk=41kpa;⑧层中细砂:属中低压缩性土,工程性质好,是良好的桩端持力层。
fak=230kpa; qsk=75kpa;qpk=1500kpa。
二、合理选择桩基方案本工程为主裙楼连成一体的复杂结构,主楼部位采用了2m厚桩筏基础,裙楼为承台下桩基+梁式筏板(0.5m厚),主裙楼间相邻跨范围内设变厚底板和地梁。
桩端持力层为⑧层土,筏板在②层淤泥质粉质粘土上。
初设时建设单位要求用先张法预应力管桩。
管桩在当地已有多年的使用经验,其施工噪暗低(静压桩),周期短,成本费用相对低廉,周边市场广泛认可。
但因主楼荷载比较大,筏板下满布桩(桩长56米),场内淤泥质土层又较厚,管桩挤土效应严重,易引起地面隆起,使已打好的邻桩产生断桩或倾斜,还会造成周边建筑物或市政设施破坏。
桩径、桩长、单桩承载力可调范围小,难于实现变刚度调平的优化设计。
灌注桩是一种应用较广泛的桩型,特点有施工基本无噪音、无振动、无挤土效应,对环境和周边建筑物危害小;桩壁与土接触面是凹凸不平,桩侧阻力明显大于管壁比较光滑的预制桩;布桩间距大,群桩效应小,大直径钻孔灌注桩入土深,承载力高;桩长、桩径能据地质条件随时调整,更好地减少差异沉降,实现以承台(厚筏板)内力为目标的变刚度调平设计;能在复杂地质条件、不利环境下成桩,可穿越各种土层,更可以嵌入基岩;因施工设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩。
经各方专家反复论证,选用摩擦型泥浆护壁钻孔灌注桩对于高层建筑物更为适合。
决定放弃管桩。
三、变刚度调平设计1、主楼桩筏基础桩基方案主楼筏板基础轴线尺寸为54.2x25.2m,灌注桩采用φ800mm,桩长56m,单桩承载力特征值=3400kn。
如何合理布桩使厚筏板内力均匀是关键。
第一种方案:筏板下均匀布桩,桩间距不小于3d,总桩数为24x12=288根,筏板平面尺寸为58.25mx29.1m,厚度2m。
通过jccad 桩筏有限元计算,发现地震、风荷载作用效应标准组合下,②~③轴间桩顶反力值约为3980kn,③~⑧轴间桩顶反力值约为3100kn,⑧~⑨轴间桩顶反力值约为4060kn。
②~③轴和⑧~⑨轴间板弯矩、剪力远大于③~⑧轴间,配筋量也非常大,11600mm2/m左右,而③~⑧轴间板计算配筋量基本上按构造。
沉降计算结果:②~③轴和⑧~⑨轴间筏板沉降量为102~125mm,③~⑧轴间为85~90mm。
将筏板厚度调为2.2m再进行整模型体计算,②~③轴和⑧~⑨轴间板内力、配筋量和沉降虽然比前次小些,但改观不大。
第二种方案:主楼虽为框剪结构,但地面剪力墙主要集中在②~③轴⑦~⑨轴间,③~⑧轴和周边为框架柱,受力特征和变形特点类似两端设置核心筒的框筒结构。
为减少差异变形、优化反力分布、降低筏板内力,采用变刚度调平设计原则优化布桩。
变刚度调平概念设计的内涵是:通过调整地基或基桩的竖向支承刚度分布,促使差异沉降到最少,筏板基础或承台内力和上部结构次应力显著降低。
具体措施为:强化内部核心筒和剪力墙区,弱化外围框架区。
此种方法改变第一种传统方案设计带来的碟形沉降、剪切力和弯矩,优化承台和筏板设计。
为此,筏板下布桩大致分成三块,②~③轴和⑧~⑨轴间,剪力墙集中区,纵横向桩间距为3d;③~⑧轴间框架柱下,纵横向桩间距为3.25d~3.75d,沿周边桩间距小,中间间距大。
总桩数为241根(比第一种方案少47根桩,节约了100万元),主楼桩筏平面尺寸为57.3mx28.95m,厚度2m。
桩位平面布置图如图2。
通过jccad桩筏有限元计算,考虑上部结构-基础-地基共同工作分析,计算结果显示,地震、风荷载作用效应的标准组合下,④~⑦轴间桩顶反力值约为nk=3300kn,②~④轴间桩顶反力值约为nk=3300~3450kn,⑦~⑨轴间桩顶反力值约为nk=3300~3500kn。
nk值均匀小于r(r=3400kn)、1.2r、1.25r、1.5r。
剪力墙集中区的②~④和⑦~⑨轴间部位最大弯矩、剪力均已减小,配筋量也大大降低,与中部④~⑦轴间筏板接近。
这说明经过变刚度调平优化,筏板内力已接近均布。
查看筏板沉降计算结果图,在satwe准永久组合下,筏板沉降为102~110mm。
主楼桩筏基础的单桩承载力计算如下:桩有效长度为l=56m,φ800,c35砼,桩顶标高为-6.45m。
桩端持力层为8层土,ⅳ类场地,桩安全设计等级为二级(图纸设计时间为2008年7月)。
以c23孔为准计算。
(1)单桩承载力特征值:由现场静载试验确定为3400kn.配置12φ16(as=2011mm2,配筋率0.48%)钢筋沿桩长分段配筋。
(2)受压桩身强度和压屈承载力验算ap=400×400x3.14=502400(mm2)0.70×16.7×502400=5873.056(kn)0.75×16.7×502400+0.9x300×2011=6836(kn)>3400×2=6800(kn)b0=0.9(1.5×0.8+0.5)=1.53w0=3.14×800/32 [800×800+2(20/3.15-1)×0.48%×(800-100)2 ]=52200000ei=0.85eci0=0.85×31500×52200000×700/2=4.89×1014n.mm2a=(16×1.53/4.89×105)1/5=0.13h=56m > 4.0/a=4.0/0.130=31lc=0.5x31=15.5mlc/0.8=19 =0.70 6836x0.70=4785.2(kn)2、裙楼承台桩基方案对于主裙楼连成一体时,按照变刚度调平设计原则,控制主楼沉降,加大裙楼沉降。
措施是减少承台下桩长和桩径。
裙楼基桩为c30砼,7层为桩端持力层,ⅳ类场地,桩安全设计等级为二级。
以j3孔为准计算。
桩有效长度为l=43m,直径600,桩顶标高为-5.95m。
(1)单桩承载力特征值:由现场静载试验确定为1500kn. 配置8φ16(as=1608mm2, 配筋率0.569%)。
(2)受压桩身强度和压屈承载力验算方法同主楼桩,满足规范要求用jccad软件对主裙楼基础分别进行独立计算和整体模型计算,并考虑上部结构-基础-地基共同工作,计算结果显示:裙楼承台及筏板沉降65~89mm,越靠近主楼筏板沉降越大。
为了解决主裙楼间的沉降差,采取了以下几项措施:a)在主楼与裙楼相邻的裙楼第一跨内设置沉降后浇带。
后浇带宽800mm,沿地下地上板、梁、墙贯通设置,钢筋不断开。
在地下和地面建筑合适的位置(房屋交付使用后也必须保留观测点)设置沉降观测点,要求施工过程中按相关规定定期观测。
后浇带在本工程上部主体完工后14天(填充墙砌筑完工),同时观测主体沉降处于稳定,且其两侧砼龄期达到60天后、比原浇筑时的温度低时才浇筑施工。
b)裙楼底板顶面标高比主楼稍向下40mm,以减少主裙楼的沉降差异。
c)为了加强主裙楼连接处的刚度,在主楼与裙楼相邻的裙楼第一跨内将筏板厚度逐渐向裙楼底板厚度过度,其间的地基梁高度也设计成变截面。
四、沉降观测根据设计要求,主楼布设了12个沉降观测点,裙楼布设了14个观测点。
如图3所示。
根据观测单位提供的沉降观测报告,2009年5月1日至2010年7月23日(主体完工)间对主裙楼共进行了24次沉降观测。
第24次沉降观测时,主楼部分累计平均沉降量为20.5mm,其中最大沉降点f16号累计沉降量为24.6mm, 最小沉降点f11号累计沉降量为13.2mm,最大不均匀沉降率为0.035%,小于规范允许值0.2%;7月23日近期平均沉降速率为0.009mm/天;裙楼部分累计平均沉降量为8.25mm,其中最大沉降点f25号累计沉降量为19.3mm, 最小沉降点f6号累计沉降量为3.4mm,最大不均匀沉降率为0.01%,小于规范允许值0.2%;7月23日近期平均沉降速率为0.008mm/天。
从以上数据分析,主裙楼沉降速率较小,下沉趋势缓慢,最大不均匀沉降量均小规范允许值,未出现较大不均匀沉降。
如图4所示。
五、结语通过这个桩筏基础设计实例得到下列体会:1、高层建筑主裙楼连成一体时,主要控制主楼基础沉降,加大裙楼基础沉降。
2、减少沉降的最有效措施是加大桩长、桩径、合理布设桩距;加大沉降的有效措施是采用天然基础或减少桩长、桩径和桩距。
有地基变形出现,基础底板就会产生内力;减少基础底板(尤其厚筏板)内力,主要是控制筏板基础各点沉降要均匀。
要使筏板基础各点沉降均匀,就要运用变刚度调平设计,合理布置桩位。
3、在高层建筑桩基设计中,学会运用变刚度调平概念设计,改变传统设计理念,充分优化方案,减少差异变形、优化地基或桩顶反力分布、降低承台(厚筏板)内力,节约成本投资,获得经济效益。