建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)淺析

1、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)淺析 摘要：在當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目中，樁基是影響建筑物性能的關(guān)鍵，決定了建筑物的穩(wěn)定性。但是在實(shí)際上，在部分建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，樁基設(shè)計(jì)一直沒有得到相關(guān)人員的關(guān)注，導(dǎo)致樁基性能不達(dá)標(biāo)，留下了潛在的質(zhì)量安全隱患。所以針對這一問題，必須要深入了解建筑結(jié)中樁基設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，最終為全面提高建筑物設(shè)計(jì)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。鑒于此，文章對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，以供參考。關(guān)鍵詞：建筑工程；樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)研究1建筑工程中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用的重要性從我國建筑工程項(xiàng)目的整體構(gòu)成來看，樁身是建筑工程地面主體部分與地下地基部分直接接觸的重要組成部分，大部分樁基都是處于地下的，這就

2、是在實(shí)際建設(shè)中我們能夠看到的低承臺樁基。還有一部分樁基的大部分結(jié)構(gòu)位于地下，另一部分則是位于地面之上，這種形式的樁基稱之為高承臺樁基，由于高承臺樁基的樁身是同時(shí)位于地下和地上的，那么，在應(yīng)用高承臺樁基時(shí)就大大提升了建筑的地基部分與地面部分的主體建筑連接的緊密性?，F(xiàn)階段在我國的高層建筑項(xiàng)目中，高承臺樁基這種形式的應(yīng)用較為廣泛，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員為了更好地保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，其往往都會選擇高承臺樁基。另外，在建筑工程土建施工過程中，采用高承臺建筑還能夠更好地保證地面建筑的牢固性，同時(shí)也能夠提升地面建筑的抗風(fēng)和抗震性能。所以，在建筑工程的建設(shè)過程中，樁基礎(chǔ)的使用應(yīng)是最基礎(chǔ)的內(nèi)容，即使是在建

3、筑項(xiàng)目的竣工和應(yīng)用階段，樁基礎(chǔ)也是有著重要作用的，施工企業(yè)應(yīng)對樁基礎(chǔ)施工技術(shù)相關(guān)的具體內(nèi)容進(jìn)行深入的研究。2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樁基設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀分析在當(dāng)前我國各個(gè)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，樁基設(shè)計(jì)都受到了較好的關(guān)注。但是結(jié)合實(shí)際情況來看，有相當(dāng)一部分建筑工程的樁基設(shè)計(jì)還面臨一定的問題，使得整個(gè)設(shè)計(jì)體系現(xiàn)狀還不容樂觀。結(jié)合具體的設(shè)計(jì)施工現(xiàn)狀來看，部分工程的樁基并沒有打壓到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的位置，同時(shí)針對于單個(gè)樁基的承載力計(jì)算還存在一定的不足。這些問題都給建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來了一定的阻礙，甚至使得建筑工程項(xiàng)目存在本可以避免的安全隱患。在這種情況下，我國各個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)就應(yīng)該能夠做好樁基設(shè)計(jì)工作的全面分析，并能夠通

4、過各類可行的方式提高樁基設(shè)計(jì)的成效。3進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)完善的措施3.1對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面勘察在設(shè)計(jì)工作正式開展前，設(shè)計(jì)單位相關(guān)工作人員應(yīng)掌握現(xiàn)場的環(huán)境、土質(zhì)等自然情況，與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)將施工現(xiàn)場周邊環(huán)境納入重點(diǎn)勘察范圍內(nèi)，尤其是土壤及氣候條件等，都應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)掌控。通過積極融入勘察經(jīng)驗(yàn)，對勘察報(bào)告進(jìn)行完善，另外，還需要以工程實(shí)際情況為主導(dǎo)，加大分析及研究力度，不放過任何一個(gè)細(xì)節(jié)，在形成對勘察現(xiàn)場實(shí)際情況的全面了解后，明確地基條件，為后續(xù)提高地基穩(wěn)定性，或者是改善不良地質(zhì)提供必要的數(shù)據(jù)支持，尤其針對軟弱地基處理應(yīng)當(dāng)提供更為有效的參考依據(jù)。3.2加強(qiáng)數(shù)學(xué)函數(shù)有限元法的應(yīng)用當(dāng)前在樁基設(shè)計(jì)的過程中有限元法的應(yīng)

5、用比較廣泛，有限元法能夠?qū)⒓蟽?nèi)的元素進(jìn)行合理的分割，然后進(jìn)行近似方程或者是函數(shù)的計(jì)算。有限元法的計(jì)算方式能夠滿足不同的樁基設(shè)計(jì)的計(jì)算需求，并且通過有限元法的應(yīng)用也能夠使設(shè)計(jì)人員獲取樁體幾何信息的效率得到提升，所以在進(jìn)行樁基承載力的計(jì)算過程中有限元法的作用非常重要。相較于過往的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法，有限元法的出現(xiàn)能夠更為精準(zhǔn)地表現(xiàn)出樁基的實(shí)際狀態(tài)。過往的建筑設(shè)計(jì)的流程之中，由于重視程度不足所以針對樁基以及土地結(jié)構(gòu)的作用力的計(jì)算工作上，往往以相對較為簡易的方式推進(jìn)，通常技術(shù)人員僅僅采用文克爾假定法完成對土地受力分析的計(jì)算任務(wù)。在計(jì)算的流程之中，只需要針對樁基打壓的下方土層展開最為主要的計(jì)算工作。但在實(shí)

6、際建筑物的使用過程之中，土地產(chǎn)生形變的原因并非只有上述一類條件，土地變形與其荷載實(shí)際上成正比關(guān)系。該計(jì)算方法盡管相對較為高效、快捷，但其誤差的情況較大。尤其是針對規(guī)模較大的建筑物，將無法客觀地反饋流程，使得進(jìn)化的結(jié)果出現(xiàn)較大誤差。3.3提高樁土符合計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度樁基設(shè)計(jì)的流程之中，需要注意不能僅僅對單個(gè)樁基的承載力進(jìn)行計(jì)算，而是要從整體出發(fā)確保整個(gè)地基群落的性能，有限元法的計(jì)算方式能夠?qū)胃鶚痘男阅軈?shù)進(jìn)行分析，而為了從根本上對地基結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，需要以全體的承載力進(jìn)行計(jì)算，需要以隨機(jī)應(yīng)變的方式應(yīng)對樁基結(jié)構(gòu)的變化。樁體整體群落承載力的計(jì)算流程之中，要以復(fù)合計(jì)算的方式進(jìn)行相應(yīng)的流程，該模式的運(yùn)

7、作是建立在單獨(dú)的樁基展開計(jì)算為基礎(chǔ)的，通過不同的運(yùn)算方式與法則，進(jìn)行復(fù)合化的計(jì)算流程，達(dá)到整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算。為了進(jìn)一步提升運(yùn)算的效率以及效果，在原有基礎(chǔ)上可進(jìn)行離散單元的跨度整體計(jì)算工作，減少模擬計(jì)算量，達(dá)到快速計(jì)算的目的。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來看，部分規(guī)模相對較小的樁基會出現(xiàn)沉降效果與預(yù)期不符合的問題，而這一不足大多是由于在進(jìn)行樁基計(jì)算的時(shí)候，樁基施工與承載力之間的比例沒有計(jì)算正確。為了有效避免這一問題的發(fā)生，就需要利用好地基結(jié)構(gòu)中針對“土體彈性模量”與泊松比相互結(jié)合的方式，做好材料參數(shù)的荷載沉降。3.4優(yōu)化樁體基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)不同的建筑工程施工需求，樁承臺基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在建筑高度較低、上部荷載較小的

8、乙丙級樁基的設(shè)計(jì)當(dāng)中，若建筑高度在100m以上，則對樁體的承載力和沉降設(shè)計(jì)提出了較高的要求，為此，施工人員可以采取樁筏基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。若樁的持力層較深，樁的長度較長，則樁基的承載力較大，在墻柱下布設(shè)樁結(jié)構(gòu)時(shí)要先選擇樁筏基礎(chǔ)，或者可采用間距相等的樁筏基礎(chǔ)。樁筏基礎(chǔ)的施工過程之中，要以荷載結(jié)構(gòu)出發(fā)進(jìn)行考量，同時(shí)同步將厚度、建筑物的沉降量等納入計(jì)算的考慮范圍之內(nèi)。為了提升結(jié)果的準(zhǔn)確性，大多需要以彈性的脊梁作為運(yùn)算的第一步驟，只有降低了地基結(jié)構(gòu)的梁變形情況，才能減少壓力。計(jì)算的時(shí)候需要完成上層結(jié)構(gòu)壓力與樁體豎向結(jié)構(gòu)的剛度分析，對此要一定程度上做好上層結(jié)構(gòu)壓力的分析，對樁筏基礎(chǔ)進(jìn)行針對性地設(shè)計(jì)作業(yè)，使得大平面

9、的剛度得到保證，使得沉降不均勻或受力不平均的問題解決，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。在地基結(jié)構(gòu)的內(nèi)部計(jì)算過程之中，要適度減少針對樁基內(nèi)部的配筋，使得工程發(fā)揮最大程度上的價(jià)值。此外，樁體的安裝方向也會不同程度上影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的變化，尤其是對承載力上限有一個(gè)明確的影響，所以需要以國家相關(guān)法律規(guī)章制度以及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果技術(shù)人員私自提升厚度，也會對建筑物的使用帶來一定的安全隱患。結(jié)語綜上所述，樁基設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)體系中有著非常重要的地位，需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，才能保證樁基設(shè)計(jì)的合理性與穩(wěn)固性。這也需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員能夠在平時(shí)不斷提高自身的綜合素養(yǎng)，積極使用有限元等各類信息化技術(shù)，對于樁基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行全面的分析與探討，同時(shí)還要重視對設(shè)計(jì)計(jì)算過程的驗(yàn)算與校核，避免部分設(shè)計(jì)計(jì)算過程出現(xiàn)疏漏。為了保證整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，相關(guān)技術(shù)人員也應(yīng)該對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面調(diào)研，并收集水文地質(zhì)等各個(gè)方面的信息，不斷完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)