建筑结构地基基础设计的优化改进 孙海拥

发表时间:2020/11/5   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:孙海拥
[导读] 摘要:现如今我国建筑物的结构形态越来越复杂,场地地质环境也多种多样,为了满足建筑结构的需要,须加强建筑结构地基基础的设计工作,根据建筑结构地基基础设计中存在的问题,进行全面地分析和研究,采取相应的策略来优化建筑结构地基基础的设计。
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        摘要:现如今我国建筑物的结构形态越来越复杂,场地地质环境也多种多样,为了满足建筑结构的需要,须加强建筑结构地基基础的设计工作,根据建筑结构地基基础设计中存在的问题,进行全面地分析和研究,采取相应的策略来优化建筑结构地基基础的设计。对建筑结构地基基础设计的依据及要求进行了简单地介绍,分析了建筑结构地基基础设计优化和改进的方向,并结合自身的经验对建筑结构地基基础设计的优化和改进措施提出了几点建议。
        关键词:建筑结构;地基基础设计;优化;改进
        1  建筑结构地基基础设计的依据及要求
        1.1 建筑结构地基基础设计的主要依据
        建设物的种类不同,建筑结构的形态不同以及使用功能不同,对建筑结构地基基础设计的要求也不尽相同,建筑结构地基基础的设计需要考虑到的因素非常多,无论是自然地质条件,还是建筑物本身的层高、自重、地下室层数以及建筑物的内外部结构形态,都是建筑结构地基基础设计的影响因素。另外,设计规范对当地的抗震设防烈度也是建筑结构地基基础设计的影响因素。建筑结构地基基础设计时不但要考虑到以上影响因素,还要根据建设单位的要求以及工程总造价来综合分析,最终确定建筑结构地基基础的设计方案。
        1.2  建筑结构地基基础设计的基本要求
        地基基础设计是整个建筑结构设计的重要组成部分,虽然建筑结构地基基础设计的造价在整个建筑结构设计中的占比不高,但地基基础的重要性不容忽视,缺乏合理的地基基础设计,其他的建筑结构设计就是纸上谈兵,无任何意义。建筑结构对地基基础设计的要求非常高,在进行建筑结构地基基础设计时必须要考虑到地基基础的稳定性、牢固性以及是否具有良好的抗震性能。同时,还需要考虑到地基基础所能承受的竖向承载力以及横向的抗折能力。另外,地基基础的允许沉降值、持力层的抗压能力以及基础的弹性形变性能都是建筑结构地基基础设计时必须要考虑的。
        2  建筑结构地基基础设计的优化方向
        2.1  从安全角度考虑
        安全性是建筑结构地基基础设计优化的核心要素,建筑结构地基基础的安全性直接关系着整个建筑物的安全性,而建筑物与人们的工作和生活融为一体,正所谓:“安全大于天。”没有安全就没有学习、工作和生活。随着社会生产力的进步和发展,人们对建筑物形态、结构、功能的要求越来越高,为了满足人们对建筑物的需求,就需要对建筑结构地基基础进行优化和改进,使其能够满足建筑物对地基基础结构稳定性和安全性的需求。很多的建筑设计师往往不重视地基基础的设计,将更多的注意力放在了建筑物的上部结构上,不断地优化建筑物的外观、户型等结构,却忽视了对建筑结构地基基础设计的优化和改进,这样的优化和改进很有可能会影响到建筑物整体结构的安全性,一旦建筑结构的安全性不能保障,就会对居民的生命健康和财产安全构成威胁,因此建筑结构地基基础的设计要特别注重安全性的优化和改进。
        2.2  从经济角度考虑
        社会主义市场经济体制下企业都在追逐利润率,建设单位也不例外,在进行建筑设计的时候也会要求经济效益最大化。

很多的建筑设计单位设计建筑结构地基基础时都会尽可能地节约成本,以便满足建设单位对预算总造价的要求,为了能够在激烈的市场竞争环境下生存和发展,同时还能够满足建设单位对预算的要求,设计单位应该不断引进先进的设计理念,科学地优化资源配置,合理地利用各种新材料,在不影响建筑结构地基基础安全性和稳定性的前提下实现节约成本,提升建筑工程项目整体经济效益的目的。
        3  建筑结构地基基础设计的优化和改进措施
        3.1  科学、合理地选择建筑结构地基基础设计方案
        建筑结构地基基础设计方案的选择决定了整个建筑结构的安全性和稳定性,因此必须要科学、合理地选择建筑地基基础的布局以及造型,要根据建筑工程的总造价、地基基础施工的难易程度、场地的地质条件以及建设单位的要求进行地基基础的选型。具体来说,首先需要做好调研工作,在进行方案设计之前需要对现场的地质工程情况进行详细调研,考察建筑工程的地质情况、地基的承载力多少、地形条件以及地下水位情况如何,然后与建筑结构相结合对调研资料进行分析,这样才能综合全面地考虑各方面因素,编制出的地基基础设计方案才是更加科学合理的;其次,需要综合考虑地基以及上部结构的动力情况,根据各自的优缺点,再实地测量找出与预估值的差距,通过综合考虑二者的关系来做好安全施工措施,根据次应力及开裂的相关指标等采取有效预防措施,保证方案的顺利实施以及施工的安全。
        3.2  建筑地基基础结构计算的优化和改进科学技术
        在不断的进步和发展,计算机技术极大地改变了人们的生产和生活方式,合理地将计算机技术应用到建筑基础结构设计的计算工作中,可以极大地提升结构的计算效率和质量,同时还可以进一步提升结构计算的准确度。计算机技术极大地方便了建筑地基基础结构的计算工作,但设计师在应用计算机技术时要保持足够的警惕性,不能将计算机技术作为唯一的计算手段,计算机技术的应用毕竟是需要人来编程的,一旦计算机编程出现问题,就会导致整个计算结果出现偏差,进而影响到建筑地基基础的设计结果。建筑设计师应该合理地应用计算机技术,可以初步应用计算机技术进行计算工作,然后对计算结果进行核对和检查,确保结构计算数据的准确性和可靠性。应用计算机技术得来的建筑结构计算结果会因为计算参数的不同而变化,不同的参数计算出的结果的适用范围不同,建筑结构设计师应该根据不同参数取得的计算结果进行对比、分析,结合建筑物对建筑地基基础结构设计的要求,选用合适的结构计算结果。计算机技术在建筑地基基础结构设计中的应用具有一定的局限性,计算机程序是人为设定的,计算机技术可以模拟建筑物的形态、结构特征,设计程序的时候可以假定理想状态作为编程的依据,但实际的建筑工程施工过程中会存在很多的人为影响因素,建筑地基基础结构的承载力等数据会受到现场环境、材料、施工水平等多种因素的影响,不可能达到理想的状态,因此应用计算机技术在理想状态下计算出的结果很可能不能满足建筑工程的实际需求,因此建筑结构设计师在应用计算机技术进行结构计算的时候要充分考虑到各种外在和内在的影响因素,设计出模型后要与实际施工中可能出现的各种情况进行综合对比,不断优化和调整建筑地基基础结构计算结果,直至达到合理的计算结果。
        4  结束语
        总而言之,建筑结构地基基础的重要性不言而喻,建筑结构地基基础在整个建筑物中发挥的作用是非常大的,当前社会的新型建筑物对建筑结构地基基础的安全性、稳定性、经济性、环保性以及功能性提出了更多要求,建筑结构地基基础的设计和优化要朝着这些方向发展,根据建设单位对建筑物形态以及造价的需求,科学、合理地选择建筑结构地基基础的造型,在满足地基基础竖向承载力的基础上优先选用环保、绿色新型建筑材料,通过合理地优化和改善,从而提升建筑结构地基基础设计的经济效益和社会效益。
        参考文献:
        [1]甘文潇.关于建筑地基勘察与地基基础设计优化途径的研究[J].建材发展导向,2015(7):168-169.
        [2]王奇.建筑地基勘察与地基基础设计优化的探究[J].河南建材,2018(5):7-8
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