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摘要：高层住宅建筑由于有楼层多、高度高、施工面积较小等特点使其在建设过程中随着楼层的增高，地面地基所承受的压力逐渐增大，施工难度也越来越大。因此，在施工过程中为了保证高层住宅建筑的地基部分不会出现塌陷以及建筑结构沉降等问题，就必须对基础结构设计进行严格的把控。基于此，本文先是简单阐述了高层住宅建筑基础结构设计的重要性，然后对高层住宅建筑基础结构设计要点进行了重点探讨，以期能够有效保障高层住宅建筑基础结构的设计质量。
关键词：高层住宅建筑；基础；结构设计；
引言：现阶段，我国的高层建筑日益增多。高层建筑结构的稳定性在很大程度上是由基础设计方案的有效性所决定的。但当前我国在对高层建筑结构的基础进行设计的过程中，依然会存在一些制约设计工作正常开展的因素。在高层住宅建筑工程中，基础结构设计属于一项重要的项目，一旦出现问题就比较难以修复，因此相关人员就有必要积极探究高层住宅建筑基础结构设计及其要点，以确保高层住宅建筑的安全与稳定。
1、高层住宅建筑基础结构设计的重要性
一般情况下，高层住宅建筑工程项目一旦建成并投入使用，如果该建筑结构的地基基础出现安全事故的话，所造成的损失往往是无法弥补的，甚至比当初所投入的建设成本要大得多。基础工程一旦出现质量问题，往往会引起地基失稳、建筑结构破坏、建筑倒塌等问题，而这些问题都属于毁灭性极大的建筑安全事故。再加上，基础工程的安全事故往往具有突发性，因此事故一旦发生，将会直接造成重大的人员和财产损失问题。对此，相关人员就应该结合工程的实际勘察报告做好基础相关参数的计算，对高层住宅建筑基础结构进行合理设计，这样不仅能够有效保障高层建筑的稳定性，而且也能够保障人们的生命安全，并最大限度减少财产损失。
高层住宅建筑基础结构设计与选型应根据上部结构、工程地质、抗震设防要求、施工条件、周围建筑物和环境条件等各方面因素来进行综合考虑并确定，应选用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。一般来说，天然地基上的筏形基础比较经济，宜优先采用，必要时也可以采用箱型基础；当地质条件好、荷载较小且能满足地基承载力和变形的要求时，也可以采用交叉梁基础或其他基础形式；当地基承载力和变形不能满足设计要求时，可采用桩基或复合地基的基础形式。
2、高层住宅建筑基础结构设计要点
2.1注重基础结构、上部结构以及地基三者的共同作用
基础结构、上部结构和地基土三者之间的共同作用是客观存在的。当然，在实际的设计中不可能全部都考虑得到。但是对于地基模型的参数，必须要根据这三个方面共同分析的结果来选择；在构造和配筋上反映对共同作用结果的考虑，是完全可能和必要的。例如：在同一大面积整体筏形基础上建有多幢高层和低层建筑时，筒体下筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土的共同作用的基础变形和基底反力计算确定。带裙房的高层建筑下的大面积整体筏形基础，其主楼下筏板的整体挠度值不应过大，主楼与相邻的裙房柱的差异沉降确保两者差异沉降不至过大，减少由此产生的结构次应力。
2.2嵌固端设置
当前高层建筑建设过程中，通常情况下都是会带有人防和地下室，所以嵌固端一般设置在人防顶板或地下室顶板等位置。在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了如结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调、嵌固端上下层抗震等级的一致性以及嵌固端楼板的设计等由嵌固端的设置而带来的一系列需要注意的问题。这其中如果忽视其中任何一个方面，那么其必然会对后期设计工作带来严重的影响，无法有效地保证高层建筑结构的质量和安全。
2.3轴向形变
由于低层建筑结构其轴力项影响较小，因此在设计时只需要考虑弯矩项即可，而不需要考虑轴向项。
但高层建筑结构则不同，其不仅层数较多而且垂直高度大，轴力值相对也较大，随着高度积累，其轴向变形也较为显著，这必然会造成高层建筑结构分布与内力数值发生较大的变化。因此在进行高层建筑结构设计过程中，需要考虑轴向变形所带来的影响。当结构完成后，结构所受到的竖向荷载通常都是逐层施加，即在施工过程中轴向压缩变形即已分阶段完成。因此在考虑轴向变形的分层施加竖向荷载这一因素时，不能按一次加载，这样会造成计算结果的不合理性。另外，当楼层逐渐增加时，高层建筑结构的侧向变形也会在水平荷载的作用下快速增大。
3、高层住宅建筑中的几种基础结构设计
3.1桩基础设计
在对桩基础进行设计时，相关人员一定要注意以下几点问题：
第一，桩基础设计的主要目的是保证高层建筑能够具备较强的承载力。一般会将其应用在地基土层中地质情况相对较硬的区域。这样在高层住宅建筑的上层部位，就很少会发生承载力不足的情况。
第二，由于桩基础设计的桩身是比较长的，能够使全部建筑结构上部荷载力转移到土层深处，使地基结构沉降的可能性降低。这个时候在桩基础设计中间位置就需要做好加密布桩的工作，使中部桩的长度得以加长，并使桩基础设计的承受能力得到调节。
3.2箱形或筏型基础设计
如果高层建筑工程建设过程中的地基承载力不足，且建筑设计对地基承载力的要求较高时，在这种情况下就应该应用箱形或筏形基础以满足实际的建设需求。
在进行箱形或筏型基础设计时，降低基础整体弯曲应力的工作是比较难的。因此，在设计过程中相关人员就需要将基础与高层住宅工程上部结构看做一个整体，通过共同作用分析法来开展设计工作。共同作用分析法就是在高层住宅建筑工程基础设计过程中，将上部结构与基础、地基作为整体，保证三者实现平衡的保持力、协调的变形力。相比于传统的方法，共同作用分析法更加科学，涉及到的范围广，但也在一定程度上使设计难度增加。同时，随着计算机硬件、软件要求的提升，投资成本也是比较高的，因此这种方法不会被轻易的使用。一般遇到大型的结构复杂的基础设计才使用这种方法。箱形与筏型基础都是大体积混凝土，施工过程中易出现裂缝，为此需要科学地设置伸缩缝的宽度，一般在25mm左右。
3.3独立基础设计
独立基础包含两种，分别是刚性基础和柔性基础，这两种基础主要应用到柱下基础，如果柱距比较大，就需要使用独立基础，并且这种基础设计的经济性更好。
在独立基础的设计过程中，设计人员务必要依据地基土的特点进行，如地基压实密度比较大、压缩性强，就需要使用刚性基础，其余情况可以使用柔性基础，防止地基土压缩致使地面出现不均匀的沉降。当前我国的高层住宅建筑工程中大量地使用独立基础设计，其发展前景是比较好的。独立基础设计在柱下基础中应用，与现浇混凝土柱一同浇筑、形成整体，同时依据柱荷载的偏心距明确基础断面的具体形状。
结束语：
现如今，高层住宅建筑项目中的基础结构设计越来越被人们所重视，其在高层住宅建筑中的作用也是越来越突出。因此，为了保证高层住宅建筑基础结构设计的效果，相关人员在进行高层建筑基础结构设计工作时，就需要结合当地的实际，对相关问题进行具体分析，同时严格结构设计要点控制，并采取有效的措施开展基础结构设计，从而保障高层建筑结构工程建设的顺利实施。
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