高層建筑結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1概述第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.1高層建筑基礎(chǔ)的常用形式1

.高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)要有較好的整體性、能夠滿足地基承載力和建筑物允許變形要求，并能調(diào)節(jié)基礎(chǔ)的不均勻沉降。2

.常用的基礎(chǔ)形式高層建筑常用的基礎(chǔ)形式有：(1)箱形基礎(chǔ)；(2)筏形基礎(chǔ)；(3)交叉梁式基礎(chǔ)；(4)樁基礎(chǔ)(包括預(yù)制樁和灌注樁)或復(fù)合地基；(5)聯(lián)合基礎(chǔ)(樁基礎(chǔ)與箱形基礎(chǔ)聯(lián)合使用、樁基礎(chǔ)與筏形基礎(chǔ)聯(lián)合使用等)。第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.1高層建筑基礎(chǔ)的常用形式3

.基礎(chǔ)形式選定的影響因素(1)上部結(jié)構(gòu)的類型、整體性和結(jié)構(gòu)剛度；(2)地基土條件；(3)抗震設(shè)防要求；(4)施工技術(shù)；(5)周圍建筑物和環(huán)境條件。第四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.1高層建筑基礎(chǔ)的常用形式4.選用方法（1）一般情況下，高層建筑宜優(yōu)先選用整體性較好的箱形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)；當(dāng)層數(shù)少、高度不大高，地基情況較均勻時(shí)，可考慮采用交叉梁式基礎(chǔ)；高層建筑通常不宜采用獨(dú)立柱基礎(chǔ)。（2）當(dāng)?shù)鼗休d力不足、沉降量大時(shí)，可采用箱形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)組合成聯(lián)合基礎(chǔ)。（3）高層建筑直接建造在基巖上時(shí)，可考慮采用條形基礎(chǔ)或單獨(dú)基礎(chǔ)。（4）裙房層數(shù)少、荷重輕、面積大，當(dāng)不需要設(shè)置地下室時(shí)，可采用交叉梁基礎(chǔ)和加拉梁的獨(dú)立基礎(chǔ)。第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.2基礎(chǔ)的埋置深度1

.埋置深度主要考慮因素(1)防止在水平風(fēng)力和水平地震作用下基礎(chǔ)發(fā)生滑移和傾斜，提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。(2)增大埋深，可以提高地基的承載力，減少基礎(chǔ)的沉降量。(3)增大埋深后，由于箱基外側(cè)墻的土壓力、摩擦力，限制了基礎(chǔ)的傾斜，基底下土反力的分布能趨于平緩，減少集中程度。(4)增大埋深后，地面運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻尼增大，輸入加速度減小，震害可以減輕。2

.高層建筑基礎(chǔ)埋深取值（1）天然地基或復(fù)合地基可取房屋高度的1/15；（2）樁基礎(chǔ)可取房屋高度的1/18(樁長不計(jì)在內(nèi))。第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.2基礎(chǔ)的埋置深度3

.基礎(chǔ)埋深指有效埋深（1）一般自室外地坪起算，天然地基算至箱形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)的底板下皮標(biāo)高；樁基算至承臺(tái)的下皮標(biāo)高。當(dāng)室外地坪不等高時(shí)，應(yīng)按較低的一側(cè)起計(jì)。第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.2基礎(chǔ)的埋置深度（2）當(dāng)高層部分基礎(chǔ)一側(cè)有連續(xù)地下室采光井時(shí)，土體與采光井的擋土墻接觸，不能對(duì)基礎(chǔ)形成有效的側(cè)限，起不到有效埋深的作用，因此，應(yīng)用短墻將地下室側(cè)壁與擋土墻連接，以保證水平力傳遞。連續(xù)采光井第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.2基礎(chǔ)的埋置深度（3）主樓與裙房下的埋置深度在不得已的情況下，可以在主樓與裙房基礎(chǔ)之間的沉降縫中充填松散、堅(jiān)硬的材料(如粗砂)，使兩者之間水平力可以傳遞，而又不妨礙各自的沉降。沉降縫對(duì)有效高度的影響第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.3高層部分的基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)的連接1

.高、低層部分基礎(chǔ)處理（1）設(shè)置沉降縫當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)很差、沉降量難以控制時(shí)，將高低層之間基礎(chǔ)用沉降縫分開。（2）不設(shè)縫（后澆帶）當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)情況較好或采用樁基、高低層之間的沉降差計(jì)算比較可靠、沉降差數(shù)值較小時(shí)，則可以連成整體，不設(shè)縫。當(dāng)不設(shè)沉降縫時(shí)，為減少差異沉降引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，宜在裙房一側(cè)設(shè)置施工后澆帶。后澆帶的位置宜設(shè)在距主樓邊的第二跨內(nèi)，寬度不小于800mm。后澆帶混凝土在基礎(chǔ)施工時(shí)先不澆筑，鋼筋最好是先斷開。第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.3高層部分的基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)的連接高低層之間留沉降縫第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.1.3高層部分的基礎(chǔ)與裙房基礎(chǔ)的連接西苑飯店基礎(chǔ)后澆帶第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.1筏形基礎(chǔ)的形式筏板基礎(chǔ)特點(diǎn)筏板基礎(chǔ)具有良好的整體剛度，適用于地基承載力較低、上部結(jié)構(gòu)豎向荷載較大的工程。筏板基礎(chǔ)本身是地下室的底板，厚度較大，有良好的抗?jié)B性能。由于筏板剛度大，可以調(diào)節(jié)基礎(chǔ)不均勻沉降。由于筏板基礎(chǔ)不必設(shè)置很多內(nèi)部墻體，可以形成較大的自由空間，便于地下室的多種用途，因而能較好地滿足建筑功能的要求。下圖為筏板基礎(chǔ)的一般形式。第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.1筏形基礎(chǔ)的形式筏形基礎(chǔ)的一般形式第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.2構(gòu)造要求1

.混凝土（1）筏形基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。（2）有防水要求時(shí)，根據(jù)下表采用，且不應(yīng)小于0．6MPa，必要時(shí)可設(shè)置架空排水層。第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.2構(gòu)造要求2

.筏形基礎(chǔ)與柱、墻的連接地下室底層柱、剪力墻與梁板式筏基的基礎(chǔ)梁的連接構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：（1）當(dāng)交叉基礎(chǔ)梁的寬度小于柱截面的邊長時(shí)，交叉基礎(chǔ)梁連接處應(yīng)設(shè)置八字角,凈距不宜小于50mm。第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9．2．2構(gòu)造要求（2）當(dāng)單向基礎(chǔ)梁與柱連接時(shí)，依情況按下圖采用。第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.2構(gòu)造要求（3）當(dāng)基礎(chǔ)梁與剪力墻連接時(shí)，基礎(chǔ)梁邊至剪力墻邊的距離不宜小于50mm，按下圖采用。第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.2構(gòu)造要求3

.配筋要求4

.筏板厚度5

.地下室墻體6

.施工后澆帶第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.2構(gòu)造要求第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.3筏板基礎(chǔ)的計(jì)算筏板基礎(chǔ)的內(nèi)力計(jì)算可分為剛性板計(jì)算方法和彈性板計(jì)算方法兩種，下面分別討論。①剛性板法剛性板法假定基礎(chǔ)是絕對(duì)剛性的，板與地基的接觸壓力在兩個(gè)方向呈直線分布。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度較強(qiáng)，對(duì)于建于軟弱地基上的筏板基礎(chǔ)，筏板基礎(chǔ)相對(duì)于地基的剛度是很大的，可認(rèn)為是絕對(duì)剛性的，此外對(duì)于厚度較大或厚度大于1/6墻間距離時(shí)，也認(rèn)為是絕對(duì)剛性的。第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.3筏板基礎(chǔ)的計(jì)算②彈性板法在實(shí)際工程中，筏板基礎(chǔ)的剛度總是有限的，在荷載作用下將產(chǎn)生變形，其中豎向變形由兩部分組成，一是整體撓曲變形，另一是局部撓曲變形。由于情況比較復(fù)雜，為了簡化計(jì)算分析，視筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的不同，分別采用不同的計(jì)算方法。地基比較均勻、上部結(jié)構(gòu)剛度較好、筏板基礎(chǔ)的厚跨比小于1/6、柱間距及柱荷載的變化不超過20%時(shí)，高層建筑的筏板基礎(chǔ)可僅考慮局部彎曲作用，按倒樓蓋法進(jìn)行計(jì)算。第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.2.3筏板基礎(chǔ)的計(jì)算若為肋梁式筏板基礎(chǔ)，按倒樓蓋計(jì)算時(shí)，其計(jì)算簡圖與柱網(wǎng)的分布和肋梁的布置有關(guān)。對(duì)于荷載作用復(fù)雜，筏板不規(guī)則、柱距不等的情況，應(yīng)采用彈性地基板理論進(jìn)行計(jì)算。有限差分法有限單元法連桿法等彈性方法第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六

9.3箱形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.1概述箱形基礎(chǔ)是高層建筑結(jié)構(gòu)中常采用的基礎(chǔ)形式，它由鋼筋混凝土底板、頂板和縱向、橫向墻體組成剛度很大箱形空間結(jié)構(gòu)。箱形基礎(chǔ)的整體性好、剛度大，能將上部結(jié)構(gòu)的荷載較均勻地傳遞給地基或樁基；能利用自身的剛度調(diào)整沉降差異，減少由于沉降差產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力；箱形基礎(chǔ)有利于抗震，在地震區(qū)采用箱形基礎(chǔ)的高層建筑震害較輕。第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.1概述箱形空間結(jié)構(gòu)第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六澆注箱型基礎(chǔ)底板第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.2箱形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置的要求1.平面尺寸（1）箱形基礎(chǔ)的平面尺寸首先應(yīng)滿足地基承載力的需要，一般與上部結(jié)構(gòu)平面相同，如果地基承載力不足，可以向外擴(kuò)大。（2）應(yīng)力求減小上部荷載合力與地基土反力合力的偏心距，片心距的大小應(yīng)滿足:2

.箱基的高度箱基的高度不宜小于箱基長度的1／20，且不宜小于3m，此處箱基的長度不計(jì)墻外懸挑部分。3

.箱基的埋深箱基的埋深應(yīng)滿足第9.1.2節(jié)的要求。同一結(jié)構(gòu)單元應(yīng)全部采用箱基，箱基的埋深應(yīng)一致。第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.2箱形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置的要求4

.縱墻和橫墻的數(shù)量和布置第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.2箱形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置的要求5

.洞口布置第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.3構(gòu)造要求

（1）箱形基礎(chǔ)的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基土承載力和上部結(jié)構(gòu)布置以及荷載大小等因素確定。外墻宜沿建筑物周邊布置，內(nèi)墻一般沿上部結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)或剪力墻位置縱橫均勻布置，墻體水平截面總面積不宜小于箱形基礎(chǔ)外墻外包尺寸的水平投影面積的1/10。（2）箱形基礎(chǔ)的高度應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的承載力和剛度要求，并根據(jù)建筑使用要求確定。一般不宜小于箱基長度的1/20，且不宜小于3m。此處箱基長度不計(jì)墻外懸挑板部分。第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.3構(gòu)造要求

（3）箱形基礎(chǔ)的頂板、底板及墻體的厚度，應(yīng)根據(jù)受力情況、整體剛度和防水要求確定。無人防設(shè)計(jì)要求的箱基，基礎(chǔ)底板不應(yīng)小于300mm，外墻厚度不應(yīng)小于250mm，內(nèi)墻的厚度不應(yīng)小于200mm，頂板厚度不應(yīng)小于200mm，可用合理的簡化方法計(jì)算箱形基礎(chǔ)的承載力。（4）與高層主樓相連的裙房基礎(chǔ)若采用外挑箱基墻或外挑基礎(chǔ)梁的方法，則外挑部分的基底應(yīng)采取有效措施，使其具有適應(yīng)差異沉降變形的能力。第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.4箱形基礎(chǔ)基底反力計(jì)算1

.剛性法剛性法即假設(shè)反力為直線分布，采用一般軸心、偏心受壓公式計(jì)算。當(dāng)?shù)鼗凛^軟且土層均勻時(shí)，可采用此方法。

2

.彈性地基梁法（該法計(jì)算結(jié)果與實(shí)際差別較大）若箱形基礎(chǔ)為矩形平面，可將箱形基礎(chǔ)簡化為工字等代梁，工字形截面上、下翼緣寬度分別為箱形基礎(chǔ)頂、底板寬，腹厚度為在彎曲方向墻厚度之和，梁高即箱基高度，在上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載作用下，按彈性地基上的梁計(jì)算基底反力。第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.4箱形基礎(chǔ)基底反力計(jì)算3

.基底反力系數(shù)法基底反力系數(shù)法是通過對(duì)我國一批高層建筑長期觀測(cè)、分析整理而提出的一種具有較好精度的實(shí)用計(jì)算方法，被列入了《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ6—99)。4

.可變地基系數(shù)法對(duì)于不符合地基反力系數(shù)法的情況，可采用可變地基系數(shù)法，這是一種試算法，通過逐次改變地基系數(shù)進(jìn)行沉降分析和基底反力計(jì)算，直至達(dá)到要求的精度。第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.5箱形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算和基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算1

.箱形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算箱形基礎(chǔ)作為一個(gè)箱形空格結(jié)構(gòu)，承受著上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載與地基反力引起的整體彎曲應(yīng)力；同時(shí)，其頂、底板還承受著分別由頂板荷載與地基反力引起的局部彎曲。因此，頂、底板的彎曲應(yīng)力應(yīng)按整體和局部彎曲的組合來決定。①按局部彎曲計(jì)算；②按整體彎曲與局部彎曲計(jì)算。第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.5箱形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算和基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算2

.箱形基礎(chǔ)強(qiáng)度計(jì)算由于箱形基礎(chǔ)還沒有與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)相配套，因此這里不一一列出箱形基礎(chǔ)配筋計(jì)算與驗(yàn)算公式，鋼筋計(jì)算可參考《混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，而不作詳述。第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.3.5箱形基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算和基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.4樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.4.1概述當(dāng)?shù)鼗鶞\層土質(zhì)軟弱，不能滿足承載力和沉降要求時(shí)，采用樁基礎(chǔ)將荷載傳到下部較堅(jiān)實(shí)的土層，或通過樁側(cè)面與土體的摩擦力來達(dá)到強(qiáng)度與變形要求，是有效的技術(shù)途徑。第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六基坑局部（打樁完成后）基礎(chǔ)底板局部澆搗完畢第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.4.2預(yù)制混凝土樁1

.樁長現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁單節(jié)長度不宜超過30m，工廠預(yù)制樁長度不宜超過12m。單節(jié)樁的長度視運(yùn)輸條件決定。2

.樁身配筋（1）配筋率錘擊樁不宜小于0.8％。壓入樁不宜小于0.6％，壓入樁樁身過于細(xì)長時(shí)，不宜小于0.8％。下列情況下，配筋率應(yīng)提高到1.0％~1.2％：①樁尖穿過一定厚度的硬土層；②樁的長細(xì)比L／D大于60；③單樁設(shè)計(jì)荷載過大；④樁大片密集。當(dāng)L／D≥80、單樁承載力很大而承臺(tái)下樁數(shù)很少或?yàn)閱闻艠稌r(shí)，宜再適當(dāng)加大配筋率。

第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期六9.4.2預(yù)制混凝土樁（2）直徑和根數(shù)縱向鋼筋直徑不小于14mm。當(dāng)樁的寬度或直徑大于350mm時(shí)，根數(shù)不少于8根。（3）下列情況下宜增加配筋：①當(dāng)采用1~2根樁以及單排樁時(shí)，如果有偏心荷載，宜增加樁身上部的配筋。