钢筋混凝土高层建筑调研分析报告(混凝土结构设计调研报告)

浅谈高层建筑的地基基础施工设计研究

浅谈关于高层建筑的地基基础施工设计研究

     论文关键词：高层建筑 施工设计 工程施工

    论文摘要： 高层建筑工程施工中，地基基础施工是整个建筑的重要组成部分，其施工质量直接影响到整个工程的质量。文章依据本人今年来的工作经验提出了高层建筑地基基础设计与选型的条件，并进一步探讨了高层建筑地基基础施工质量的提升建议，以期对广大工程设计与施工同仁提供参考。

0.引言

高层建筑的建造过程中，其建筑负荷全都由地层来承担，影响建筑物负荷的那部分地层被称之为地基，向地基传递负荷的下部结构被称为基础。近年来，在高层建筑工程的施工中因基础问题影响到施工质量的情况时有发生，在工程的整体设计上，一般认为施工难度较大的部分，在于建筑的上层结构，其实这是一种错误的认识，高层建筑地基基础才是施工中的重点。地基基础是工程基础建设质量的重要保障。为了确保地基基础的安全性，就必须对它加以研究，并在工程施工中对施工方法和施工手段进行分析，论证、监督。以下文章主要对高层建筑的地基基础的施工进行系统的分析和论述。

　 　 1.高层建筑基础设计与选型条件

1.1选型条件

现阶段，我国的建筑行业随着经济的进步而快速发展，给建筑工程地基提出了更高的要求。在建筑工程的整体设计中，经常有地基强度不足，抗压抗震性不强的，沉降不均匀的情况发生，这就要求设计部门根据实际情况设计地基基础。地基的处理方法有很多，每种方法都有其适应的环境和范围，在施工中要注意施工方法的局限性和优缺点，每个工程都要从地基的实际情况、处理要求、技术难度，工程费用等方面综合考虑，以确保用合理的方法来进行地基的处理。

地基基础的设计应满足以下几个基本条件。首先，地基的负荷不应超出地基本身的承载能力，避免地基土剪切和稳定性的失衡。其次，在控制好翻地的变形量，把变形量控制在地基可允许的范围内，控制好因地基引起的上部结构损坏，或因此影响建筑物功能上的使用。最后，要对地基基础做强度和耐久性、刚度的进行充分的数据分析，确保地基能适应高层建筑的结构。

1.2基础设计

地基的设计应由设计单位提出具体要求，并经过勘察单位进行现场的水文地质勘察，提供施工现场范围内的地质报告，并对土层和地质构造进行分析论证。不能以相邻建筑物的勘察资料做了待开工建筑的勘察据依。对于土质较软的地基，应进行地基加固处理，防止地基因土质问题而变形。且不能依靠大型基础断面来承担地基上部结构的荷载，因为基础再大，相对于上部结构还是较柔的。所以地基处理要与基础选型结合起来进行设计。在地基选型上要充分考虑到建筑整体的布局、结构荷载、抗震性，和现场的实际情况。要将地基与建筑结构作为一个整体来进行设计。基础设计形式要与上部结构相适应、相吻合、相协调，每个部分既是独立的，又是相互作用的，使得每个部分都能发挥出应用的作用又能发挥共同作用。在地基的设计过程中要参考邻近建筑物的资料，根据邻近建筑物的勘察资料，分析对待建建筑物的干扰，主要是指新建筑建成后，邻近建筑物对地基产生的影响和后果，既是否影响新建建筑物的地基变形，是否影响新建建筑物功能上的使用，是否影响新建建筑的整体布局和施工进度。在设计过程中要结合实际情况进行周密的论证分析，确保建筑物设计的合理性，和地基的完整性，合理的对地基进行选型，确保工程的顺利展开。施工队伍的施工经验和技术水平也决定着地基基础建设的好与坏，考虑好这些客观条件，提出符合实际情况的设计方案可以快速、有效、安全的进行地基施工。

2.高层建筑地基施工的质量控制

2.1高层建筑地基的测量放线

高层建筑的测量放线工作是建筑地基施工中的基础性工作，精确、详细、周密的测量能确保地基工程顺利安全的施工，并为上部结构的安全性提供有效的技术保障。高层建筑的测量放线对工程质量有着决定性的影响，在工程质量管理中也起到了非常重要的作用。放线过程中要充分的利用好手中的科学仪器，提升施工质量。地基施工中利用新仪器和新的技术手段可以提高工作效率，这就要求工程测量人员要不断的掌握和学习新的知识和新的仪器，为建筑地基基础工程提供更为精确和周密的数据而服务。

2.2高层建筑地基的施工材料控制

高层建筑地基的施工材料控制是确保地基安全性的重要组成部份。地基材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，既原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在地基施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高地基工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要的进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。施工中进场的原材料必需由建设单位和监理单位进行统一严格的检查与审验，生产厂商对于每批的进场材料都要出具质量检验报告和合格证，有必要的`还需进行化学试验，确保原材料的生产质量。

2.3高层建筑地基水泥灌桩的质量控制

高层建筑地基多采用水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对钻孔机器进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。当钻机达到设计高度后，需对孔径的大小，钻孔的深度和垂直度进行详细的检查，达到设计标准后请监理工程师对钻孔进行合格性检验，并填写钻孔检验记录，完成钻孔工作。灌桩进时所采用的原材料主要以混凝土为主，目前较多的施工单位都采用成品泥浆进行钻孔灌桩，这就要求施工单位和监理单位要对进场的泥浆进行严格的质量检验，在施工单位质量检验人员的检验的同时认真审核确保使用材料符合要求。

2.4管理体系和人员管理

高层建筑的地基施工中，要完善施工企业的质量管理，促进质量控制的实施，建立健全的质量控制体系是保障高层建筑施工质量的关键。高层建筑地基基础施工质量控制得益于企业完善的质量保障体系。通过全员、全过程的质量监控及施工过程记录、监理等有效保障高层建筑地基基础施工的质量，为工程质量打好坚实的基础。

3.结语

谈谈高层建筑的结构特征2000字论文

　1、工程概况

在该工程的设计过程中，针对该工程平面凹口较深，平面较为狭长及高宽比较大等结构特点，在结构布置、分析计算和构造措施等方面做了一些有效的处理，使整体设计满足规范要求，且经济实用。以下谈谈本人在设计中的一点体会。

该工程地下一层、地上二十八层，总建筑面积：18036.69m2 ，其中地上建筑面积：17516.88m2，建筑物室外地坪至主体结构檐口的高度为：89.4m。地下室建筑面积：1519.81m2，地下室层高4.50m：裙房三层。一层层高5.4m：二、三层层高为4.5m。主楼四至二十八层，每层层高3.0m。该楼层四层以上平面南侧凹口深5.6m，占凹口方向楼板长15.900m的35.2%，另还有两处凹口分别占凹口方向楼板长的32.8%和16.9%，高宽比为5.6。

2、地基及基础

2.1 地基土层结构及特征

据本次勘探揭露，拟建场勘察深度内岩土体可分为l0层：①层冲填土、②层耕填土、③层细砂、④层中砂、⑤层粗砂、⑥层砾砂、⑦层强风化泥质粉砂岩、⑧层中风化泥质粉砂岩。

2.2 地下水埋藏条件及砼腐蚀性评价

勘察场区内赋存有上层滞水和潜水。

据场地水质分析报告结果：拟建场地下潜水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

2.3 地基方案与基础选型分析评价

根据以上场地地基岩土层条件和拟建建筑物点，经过充分的技术经济分析比较，决定采用直径分别为Ф800、Ф1000、Ф1200的钢筋混凝土钻孔灌注桩，混凝土强度等级为C30，以⑧层中风化泥质粉砂岩做桩端持力层。桩长为22～29m左右，Ф800的单桩承载力设计值为4200KN；Ф1000的单桩承载力设计值为6000KN；Ф1200的单桩承载力设计值为7900KN。因南昌地区中风化泥质粉砂岩中均有多层且无规律的软弱夹层，桩端进持力层取5d。根据最后静荷载试验结果来看，Ф1000的单桩竖向抗压极限承载力为13500KN，极限状态下桩顶累计沉降量为16.9mm，质量和经济效果均较好。本工程主楼带地下室、地下室层高4.5m，底板掺混凝土膨胀剂，桩基承台为梁式承台，因为上部结构为剪力墙，荷载分布较为均匀，因而梁板截面高度不需过大，承台梁高lO00mm，地下室底板除核心筒部分（1500mm）外，其余均为350mm，砼标号为C30；为抵抗混凝土收缩、徐变及加强基础的整体性，地下室底板采用双层双向满布配筋Ф14@120。地下室外围墙厚300mm，内部剪力墙厚250mm，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，板厚为200mm，并采用双层双向Ф 12@150满布配筋。

3、上部结构设计与计算

根据《建筑抗震设防类标准》（GB50223—2008）本工程为丙类建筑，结构的地震作用按设防烈度6度计算，采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系，剪力墙抗震等级为三级，框架抗震等级为三级。结构的阻尼比为0.05，水平地震影响系数最大值为0.04，基本风压为0.55KN/m2，地面粗糙度为B类，结构体型为1.4。地震力按X、Y两个方向计算，同时考虑扭转耦联，竖向力按模拟施工加荷方式1计算，风荷载按X、Y两个方向计算，恒、活荷载分开计算，周期折减系数为0.9，计算取21个振型。连梁刚度的折减系数为0.7，考虑抹灰粉刷层重量后，混凝土的重度为27KN/m2，地震力的分项系数为1.3，风荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。墙元细分中，壳元最大控制边长为2.0m。

该建筑平面有多处凹口，平面较为狭长，再加上楼梯问和电梯间开洞，采用SATWE进行分析。计算结构显示，结构在地震和风荷载作用下位移均在规范要求的范围内，但以扭转振动为主的第三振型周期T3 与侧向振动为主的第一振型周期T1之比为0.756；以扭转振动为主的第三振型周期T3和以侧向振动为主的第二振型周期T2 之比为0.865，并且第一振型和第二振型的扭转振动成分偏大，这表明结构扭转效应显著，对建筑结构不利。同时计算结果还表明，凹口周围、楼房东西两端及平面宽度变化处梁、墙等构件内力值较大。在设计时，考虑应将楼、电梯间处核心筒及5-12、5-14轴上剪力墙加强且连成整体，形成受力的主要部位，承担大部分的剪力和弯矩，实际电算时加强或削弱此部分刚度（主要为增加或减短墙长）对位移影响较大，较增加墙厚等方法有效的多。实际电算和分析相同，但由于建筑功能限制，5-G轴上，5-9轴和5-1l轴间；5-15轴和5-17轴间、还有5-l2轴和5-14轴间无法布置剪力墙，只有设置宽扁梁，加强刚度，实际效果较好，剪力墙成筒布置，在筒与筒之间将板厚加厚为120mm，实际电算时所有凹口处按未设连梁电算，在位移等满足要求规范要求，施工图则按所有凹口处增设250×400连梁处理，更加安全。在平面宽度变化处，剪力墙本工程剪力墙布置既满足了规范要求，经济效益又较好。为消除混凝土收缩、温差可能引起的裂缝，将屋面板配置了双层双向钢筋。

除平面不规则以外，该房屋的平均高宽比为5.6也较大，因而验算结构底部外围构件在侧向力最不利组合情况下的轴压比，并控制轴压比在0.6内；验算桩基在侧向力最不利组合下的抗压能力以及桩身是否会出现拉力，并通过调整桩的布置，使其符合要求。

在抗震构造措施方面，建筑物底部四层为剪力墙底部加强区；对墙体布置有变化处增设暗柱，加强其配筋。采取增大两端剪力墙的长度、调整其它部位剪力墙长度等措施，使用SATWE软件分析计算可知，凹口处及其周围剪力墙和连梁，以及建筑物两端转角、山墙处剪力墙和连梁基本上没有出现超筋现象，构件的截面和配筋设计符合规范要求。周期T1～T3 及其比值、结构位移值、基底剪重比、地震力倾覆弯矩等均在规范要求范围内，具体结果如下：

上述计算分析结果表明，T3 /T1远小于0.9，结构平面布置扭转影响较小；楼层最大层间位移角满足规范要求，且由Y向风荷载控制；底层剪重比接近于0.8%，结构刚度适合，受力体系经济合理，抗震性能良好。

4、结语

本工程在省抗震设计施工图检查中，经过省抗震专家评审，得到了专家的认可。专家肯定了我们对于本工程结构体系的选择、抗震设计参数的取值及对于平面不规则采取的构造加强措施。

高层建筑混凝土结构的结构体系有哪些？其优缺点和适用范围是什么？

高层建筑混凝土结构的结构体系主要有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙（筒体）结构、混合结构体系等。

一、框架结构

框架结构是指由梁和柱以钢筋相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

1、框架结构的优点

（1）空间分隔灵活，自重轻，节省材料；

（2）具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；

（3）框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；

（4）采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

2、框架结构的缺点

（1）框架节点应力集中显著；

（2）框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；

（3）框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。

3、框架结构的适用范围

适用需要大空间的、层数不宜太多、房屋的高度不宜太高的建筑，混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度。

二、剪力墙结构

剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。

1、剪力墙结构的优点

剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好，侧向刚度大，平力作用下侧移小，并且由于极少有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。钢筋混凝土延性剪力墙，具有较好的抗震性能。

2、剪力墙结构的缺点

由于剪力墙位置的约束，使得建筑内部空间的划分比较狭小，不能提供大空间房屋，结构延性较差。

3、剪力墙结构的适用范围

剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。

剪力墙结构应用最多的是10~30层的高层住宅。

三、框架-剪力墙（简体）结构

框架剪力墙结构也称框剪结构，这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙，构成灵活自由的使用空间，满足不同建筑功能的要求，同时又有足够的剪力墙，有相当大的侧向刚度（剪力墙的侧向刚度大就是指在水平荷载（风荷载和水平地震力）的作用下抵抗变形能力强）。

1、框架-剪力墙结构的优点

（1）同样设防烈度地区，框-剪结构因抗震能力较接近剪力墙结构，规范允许建造的高度比框架结构高得多；

（2）框-剪结构比起剪力墙结构，其建筑空间布置更灵活，更容易满足使用功能需要有较大空间区域的要求；

（3）框-剪结构在水平荷载（或地震水平作用）下的整体侧向变形介于弯曲型与剪切型之间，是中庸平和类型；

（4）在用料、舒适度等各方面都比较适中；

（5）由于框-剪结构在水平荷载下，大部分剪力由剪力墙承担，底层的框架柱截面尺寸可以做得不必过大而节约使用空间。

2、框架-剪力墙结构的缺点

（1）不能提供大空间房屋；

（2）结构延展性较差。

3、框架-剪力墙结构的适用范围

这种结构一般宜用于10～20层的建筑。

扩展资料

从现代人类的工程建设史上来看，相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言，混凝土结构是一种新兴结构，它的应用也不过一百多年的历史。

混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的，由于当时水泥和混凝土的质量都很差，同时设计计算理论尚未建立，所以发展比较缓慢。

直到19世纪末以后，随着生产的发展，以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进，这一技术才得到了较快的发展。

目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑结构之一。

在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，如上海市的外滩、广州市的沙面等，但工程规模很小，建筑数量也很少。

解放以后，我国在落后的国民经济基础上进行了大规模的社会主义建设。随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放，混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。

我国20世纪70年代起，在一般民用建设中巳较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件，并随着建筑工业化的发展以及墙体改革的推行，发展了装配式大板居住建筑，在多高层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂板或外砌砖墙结构体系。

改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅（如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群）的兴建以后，80年代，高层建筑的发展加快了步伐，结构体系更为多样化，层数增多，高度加大，已逐步在世界上占据领先地位。

随着高层建筑的发展，高层建筑结构分析方法和试验研究工作，在我国得到了极为迅速的发展，许多方面已达到或接近于国际先进水平。

参考资料来源：百度百科-框架结构

参考资料来源：百度百科-剪力墙结构

参考资料来源：百度百科-框架剪力墙结构

参考资料来源：百度百科-混凝土结构

钢筋混凝土用在高层建筑中，优势都有哪些？

现在新建的大型建筑，包括居民住宅楼，公共基础建筑等，大多会使用钢筋混凝土作为主体框架。之所以能被很多施工企业采用，主要由以下几个优势：首先，钢筋与混凝土性能互补，可以很好融合，有较好的整体性，对暴风、爆炸等环境有很好的抵抗力。其次，钢筋混凝土的表面有足够的保护层，即使发生，具有较好的耐火性。如果出现意外，受损程度也会大大减少。在钢材的选材中，如果选择强度高的CRB600H钢筋，上述优势会更加明显。

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