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关于基础方面论文范本,与小高层建筑基础设计相关毕业论文模板
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【摘 要】本文在介绍小高层建筑常用基础类型及设计计算方法的基础上,结合具体的工程实例,详细的阐述了小高层建筑设计的内容和方法.
【关 键 词】小高层建筑；桩筏基础；基础设计
基础是房屋结构的重要组成部分,房屋所受的各种荷载都要经过基础传至地基.由于小高层建筑层数多、上部结构荷载较大,导致使其基础具有埋置深度大,材料用量多,施工周期长,工程造价高等特点.为此,小高层建筑基础设计时应满足以下几方面的要求：
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（1）基础的总沉降量和差异沉降量满足规范规定的允许值；
（2）满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求；
（3）地下结构满足建筑防水的要求；
（4）预先估计在基础施工过程中对毗邻房屋或市政设施的影响,并尽可能避免或减轻这种影响和干扰.
1基础的选型
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.天然地基上的筏形基础比较经济,宜优先采用；必要时也可采用箱形基础；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,也可采用交叉梁基础或其它基础形式；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.
基础是否发生倾斜是小高层建筑是否安全的关键因素.小高层建筑由于质心高、荷载大,对基础底面一般难免有偏心,故在沉降过程中,建筑物总重量对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量,而此倾覆力矩增量又产生新的倾斜增量,倾斜可能随之增长,直至地基变形稳定为止.因此,为减少基础产生倾斜,应尽量使结构竖向荷载重心与基础平面形心相重合,当偏心难以避免时,应对其偏心距加以限制.《高层规程》规定,在地基土比较均匀的条件下,箱形基础、筏形基础的基础平面形心宜与上部结构竖向永久荷载重心重合.当不能重合时,偏心距e宜符合下式要求：
――与偏心方向一致的基础地面边缘抵抗矩（）；
A――基础底面面积（）.
对低压缩性地基或端承桩基的基础,可适当放宽偏心距的限制.按上式计算时,裙房与主楼可分开考虑.
2基础的埋置深度
小高层建筑基础必须有足够的埋置深度,这主要是考虑了以下几方面的因素：
2.1增大基础埋深可保证高层建筑在水平荷载（风和地震作用）作用下的地基稳定性,减少建筑的整体倾斜,防止倾覆和滑移,利用土的侧限形成嵌固条件,保证小高层建筑的稳定；
2.2由于基础增大埋深,可使地基的附加压力减小,且地基承载力的深度修正也加大,则可以提高地基的承载力,减少基础的沉降量；
2.3增大基础埋深,可使地下室外墙与土体之间的摩擦力和被动土压力增大,从而限制了基础在水平荷载作用下的摆动,使基础底面上反力分布趋于平缓；
2.4地震作用下结构的动力效应与基础埋置深度关系较大,增大埋深,可使阻尼增大,结构的地震反应减小,而且土质越软,埋置深度越大,地震反应减小得越多.因此增大埋深有利于建筑物抗震.实测表明,有地下室的建筑地震反应可降低（20―30）％.
基础的埋置深度对房屋造价、施工技术措施、工期以及保证房屋正常使用等都有很大的影响.基础埋置太深,还会增加房屋的造价；而埋置太浅,通常又不能保证房屋的稳定性.因此,基础设计时应根据实际情况选择一个合理的埋置深度.当基础直接搁置在基岩上时,可以不考虑埋深的要求,但一定要做好地锚,保证基础不发生滑移.
3小高层建筑常用基础形式
3.1筏形基础设计
筏形基础也称为片筏基础或筏式基础,是小高层建筑中常用的一种基础形式,它适用于小高层建筑地下部分用做商场、停车场、机房等大空间房屋.筏形基础具有整体刚度大,能有效地调整基底压力和不均匀沉降,并有较好的防渗性能；
3.1.1筏形基础尺寸的确定
筏形基础的平面尺寸应根据地基土的承载力、上部结构的布置及其荷载的分布等因素确定.在确定基础平面尺寸时,为避免基础发生过大的倾斜和改善基础受力状况,应使基础平面形心与上部结构竖向荷载重心之间的偏心距满足要求.
当满足地基承载力时,筏形基础的周边不宜向外有较大的伸挑扩大.当需要外挑时,其外挑长度一般不宜大于同一方向边跨柱距的1/4―1/3,同时宜将肋梁伸至筏板边缘；周边有墙的筏形基础,其外挑长度一般为1m左右,也可不外伸.
3.1.2筏形基础的基底反力及内力计算
筏形基础的设计方法,根据采用的假定不同可分为刚性板方法和弹性板方法两大类.弹性板方法又可分为经典解析法、数值分析法（如有限差分法、有限单元法和样条函数法）和等代交叉弹性地基梁法等；弹性板方法虽未考虑上部结构的作用,但考虑了地基与基础的相互作用,与实际情况较为符合.
当地基土比较均匀,上部结构刚度较好,平板式筏形基础的厚跨比或梁板式筏形基础的肋梁高跨比不小于1/6,柱间距及柱荷载的变化不超过20％时,小高层建筑的筏形基础可仅考虑局部弯曲作用,按倒楼盖法（即刚性板方法）进行计算.按刚性板方法计算时,假定基础底板相对于地基而言是绝对刚性的,则筏形基础的内力可按基底反力直线分布进行计算.当不符合上述条件,如地基比较复杂、上部结构刚度较差,或柱荷载及柱间距变化较大时,筏形基础的基底反力宜按弹性板方法进行计算.
梁板式筏形基础内力计算当框架的柱网在纵横两个方向上尺寸的比值小于2,且在柱网单元内不再布置次肋梁时,可将筏形基础近似地视为一倒置的楼盖,地基净反力作为荷载,筏板按双向多跨连续板计算,肋梁按多跨连续梁计算,如下图所示.由于基础与上部结构的共同作用,致使基础端部处的基底反力增加,
3.2箱形基础设计
箱形基础是由钢筋混凝土顶板、底板、外墙和内墙组成的空间整体结构,是小高层建筑中广泛采用的一种基础形式.它具有很大的刚度和整体性,能有效地调节基础的不均匀沉降,常用于上部结构荷载大,地基软弱且分布不均匀的情况；由于箱形基础的埋置深度较大,周围土体对其具有嵌固作用,因而可以增加建筑物的整体稳定性,并对结构抗震有较好的效果.
3.2.1箱形基础的一般规定
箱形基础的高度应满足结构的承载力和刚度要求,并根据建筑使用要求确定.为了使箱形基础具有一定的刚度,能适应地基的不均匀沉降,满足使用功能上的要求,减少不均匀沉降引起的上部结构附加应力,一般不宜小于箱基长度（不计墙外悬挑板部分）的1/20,且不宜小于3m.
3.2.2箱形基础基底反力计算
确定基底反力是箱形基础设计的关键问题,由于影响基底反力的因素较多,如土质、上部结构的刚度、荷载分布和大小、基础埋深、尺寸和形状等,精确地确定箱形基础基底反力是一非常复杂和困难的问题,可以按照弹性地基上的梁板理论计算,不仅工作量大,且计算结果与实测值比较差别较大,因此,至今尚没有一种可靠而实用的计算方法.
实测结果表明,在软土地区,纵向基底反力一般呈马鞍形,反力最大值离基础端部的距离约为基础长边的1/9―1/8,最大值为平均值的1.06―1.34倍（图(a)）；在第四纪粘性土地区,纵向基底反力分布曲线一般呈抛物线形,最大反力值约为平均值的1.25―1.37倍（图(b)）
3.2.3箱形基础内力分析
箱形基础顶板和底板在地基反力和水压力及上部结构传下来的荷载作用下,上部结构刚度对基础内力有较大影响,由于上部结构参与共同作用,分担了整个体系的整体弯曲应力,基础内力将随上部结构刚度的增加而减小,但这种考虑共同作用的分析方法计算上比较复杂,距实际应用还有一定的距离.目前在实际工程中是根据具体的上部结构体系分别采用下述两种计算方法.
（1）按局部弯曲计算
考虑到整体弯曲的影响.纵横方向支座钢筋尚应有1/3至1/2的钢筋连通,且连通钢筋的配筋率分别不小于0.15％（纵向）、0.10％（横向）,跨中钢筋按实际需要的配筋全部连通.
（2）同时考
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