《高层建筑桩基础一》ppt演示课件.ppt

第六章 高层建筑桩基础 6.1 概 述 高层建筑对桩基础的基本要求 高层建筑的特点 高度高，竖直荷载大而集中； 重心高，对倾斜十分敏感，且在风和地震水平荷载作用下会产生巨大的倾覆力矩，故对基础的承载力、稳定性和差异沉降要求很高。 高层建筑对桩基础的基本要求 超常的竖向与水平向承载力和刚度； 良好的整体性。 二、高层建筑桩基础的作用特点（一） 桩支承于坚硬的持力层上(基岩、硬塑粘性土等) ，具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，足以承担高层建筑的全部竖向荷载(包括偏心荷载)。 桩基具有很大的竖向单桩刚度(端承桩)或群桩刚度(摩擦桩)，在建筑物自重或相邻荷载影响下，不会产生过大的不均匀沉降，并能确保建筑物的倾斜不超过允许范围。 具有巨大的单桩侧向刚度(大直径桩)或群桩基础的侧向刚度及其整体抗倾覆能力，能抵御风和地震引起的水平荷载与力矩，保证高层建筑的抗倾覆稳定性。 二、高层建筑桩基础的作用特点（二） 箱、筏承台底土可以分担部分上部结构荷载。 德国法兰克福展览会大楼，筒中筒结构，桩筏基础，56层，高256m，仅用64根41300mm钻孔桩，长度26.9～34.9m，建筑物总重1880MN，筏底土分担25％的荷载。 上海某高层住宅，框架剪力墙结构，16层，高56.5m，桩箱基础，箱基底板面积为49.95X14.2，钢筋混凝土预制方桩500mmX 500mm，桩长26m，桩距1.65m～3.3m，共布桩209根，箱基底土分担建筑物荷载大约17.5％。 二、高层建筑桩基础的作用特点（三） 桩身穿过可液化土层而支承于坚实土层或嵌固于基岩，在地震引起浅层土液化时，桩基凭靠深部稳固土层仍具有足够的抗压与抗拔承载力，从而确保高层建筑的稳定。 高层建筑桩基础的基本形式 桩柱基础 形式：柱下独立桩基础，可采用一柱一桩或一柱数桩基础. 特点：各个桩柱基础之间通常设置拉梁，或将地下室底板适当加强。 适用条件：1)单桩柱基只适用于端承桩。因为各个基础之间只有拉梁相连，几乎没有调整差异沉降的能力，而框架结构又对差异沉降很敏感。2)群桩桩基主要用于摩擦桩。一般仅当持力层比较坚硬且无软弱下卧层的地质条件下采用，以免产生过大的差异沉降。 桩梁基础 组成形式：桩梁基础指框架柱荷载通过基础梁(或称承台梁)传递给桩的桩基础。 特点：比桩柱基础具有较高的整体刚度和稳定性，具有一定程度的调整不均匀沉降的能力。 适用条件：桩梁基础主要适用于端承桩。1）端承桩承载力高，桩数可以较少，承台梁不必过宽，否则就失去了经济性；2）若用摩擦桩，那么为调整不均匀沉降而加大基础梁断面也是不经济的。 桩墙基础 形式：剪力墙或实腹筒壁下的单排或多排桩基础。 特点：1）剪力墙可视为深梁，以其巨大的刚度足以把荷载较均匀地传给各支承桩，无需设置基础梁；2）剪力墙厚度较小，而桩径一般较大，为了保证桩与墙体很好地共同工作，通常在桩顶做条形承台。 适用条件：常用于筒体结构。 桩筏基础 形式：当受地质条件限制，单桩承载力不很高，而采用满堂布桩才足以支承建筑荷载时，常通过整块钢筋混凝土板把柱、墙(筒)集中荷载分配给桩。 这块板称为筏，这类基础称为桩筏基础。筏可做成梁板式或平板式。 桩筏基础适用于软土地基上的筒体结构、框剪结构和剪力墙结构，以便借助于高层建筑的巨大刚度来弥补基础刚度的不足。若为端承桩基，则可用于框架结构。 5.桩箱基础 形式：桩箱基础系由底板、顶板、外墙和若干纵横内隔墙构成的箱型结构把上部荷载传递给桩的基础形式。 特点：1）刚度很大，可以调整各桩受力和沉降；2）造价较高。 适用条件：软地基上建造的高层建筑。 四、桩基的基本要求与桩基概率极限状态设计 桩基的基本要求 合理选择桩基的形式。桩基形式的选择，应考虑以下几个方面：1）地质条件。▲当有条件做成大直径端承桩时(基岩或密实的卵石层埋藏较浅时)，采用单桩支承的和单排桩支承的墙基是最为经济合理的；▲当端承桩的直径和承载力受到限制时，采用多桩支承的柱基和多排桩支承的墙基比较合理；▲在深厚软土地区(如覆盖层土层100m以上)只能采用各种摩擦桩基础。 2) 高层建筑的体型与结构特点 ▲体型较规则且高度不很高(如30层以下住宅)的高层建 筑，可考虑采用小群桩的桩柱基础和桩梁基础；▲当体型复杂而地基条件又不好时，可考虑采用桩筏或桩箱基础。 3) 建筑功能对地下空间利用的方式。 合理选择持力层与桩长。持力层的选择应考虑下列因素：1）能提供足够大的单桩承载力。所选持力层一般应为中密以上的非液化砂层、比较坚硬的粘土层或卵石、砾石层，甚至基岩。2）保证建筑物不产生过大的沉降与差异沉降。 3）考虑单方混凝土所提供的承载力。单方混凝