高层建筑实例分析范文

关键词：桩基静载；钢筋应力；轴力；摩阻力

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：

0引言

目前，我国高层建筑施工日趋增多，而桩基础是此类建筑的主要基础类型。为确保基础施工的质量，同时为设计和施工验收提供可靠依据，按照规范要求需对桩基施工进行相应测试。而基桩内力测试试验是获取基桩设计参数,了解基桩力学行为最直观、最可靠的方法,其结果在工程中具有举足轻重的作用。

某高层办公楼位于该市中心地段，拟建高度约360米。采用旋挖灌注桩基础，桩径1.0m，桩端持力层为全风化砂砾岩，自设计标高起算桩长不小于44.3m，砼强度设计等级为C40，单桩竖向抗压承载力特征值为9000kN，总桩数为498根。

1基桩静载荷及内力测试试验

根据设计要求，需要对高层建筑的抗压桩进行了静载荷试验。检测工作包括单桩竖向抗压静载荷试验15组和桩身内力测试3组。

静载荷试验采用慢速维持荷载法进行，采用4台8000kN千斤顶并联加荷，配100MPa标准压力表测压，用4根锚桩与“工”字型组合梁（4根）组成反力系统，桩帽顶用4块50mm量程百分表均匀布置观测试桩的沉降，试验桩检测试验每级加荷1800kN，首级加荷3600kN，终载为18000kN。

同时，根据现场情况指定三根试验基桩(T1ZH26、T1ZH292、T1ZH432)做桩身内力测试试验。

2内力测试机理分析及试验结果

基桩内力测试采用GJL-2型钢弦式钢筋应力计，SS-2型数字式钢弦频率接收仪测读钢筋频率。钢筋计按土层截面进行对称布置。使用前应对钢筋计逐个标定，得出压力（拉力）与频率之间的关系。测读数据资料按以下步骤整理：

（1）将钢筋计实测频率通过率定系数换算成力，桩身第i断面处的钢筋应力可按下式计算：

受压时：；

受拉时：。

式中，——桩身第i断面处钢筋应力(KN)；

——第i断面处钢筋应力率定系数；

——加载前的钢筋应力计初始频率；

——每级荷载稳定测读的钢筋应力计频率；

——钢筋应力计频率的常数。

（2）计算出与钢筋计断面处的混凝土应变相等的钢筋应变量。桩身第i断面处的钢筋应变可按下式计算：

式中，——钢筋弹性模量(kPa)；

——桩身第i断面处钢筋应变；

——钢筋截面面积(m2)。

（3）在数据整理过程中，应将零漂大、变化无规律的测点删除，并按下式计算该断面处桩身轴力。

式中，——桩身第i断面处轴力(kN)；

——第i断面处桩身砼弹性模量(kPa)；

——第i断面处桩身砼截面面积(m2)。

（4）按每级试验荷载下桩身不同断面处的轴力值制成表格，并绘制轴力分布图；再由桩顶荷载下对应的各断面轴力值计算桩侧土的分层摩阻力。

式中，——桩第i断面与第i+1断面间侧摩阻力(kPa)；

——桩检测断面顺序号，，并从桩顶以下从小到大排列；

——桩身周长(m)；

——第i断面与第i+1断面之间的桩长(m)。

最终，本项目根据逐级荷载下整理后的试验数据可以得到三根试验基桩桩身应变曲线、轴力曲线和桩身侧摩阻力分布曲线。

图1基桩T1ZH26桩身内力曲线

图2基桩T1ZH292桩身内力曲线

图3基桩T1ZH432桩身内力曲线

3试验结果分析

纵观桩身轴力与深度曲线，总体上来说符合正常规律，从上而下，逐渐递减。从摩阻力与深度曲线可以看出，桩下9.5－31.5m段桩侧摩阻力充分发挥，且呈逐渐递减趋势。而下部36.5－41.5m段摩阻力发挥较大，具有一定的嵌岩效应，从41.5m以下又呈递减趋势，结合井径测试结果，局部摩阻力发挥较大的原因，主要由于该处出现扩径支盘现象。

关于抗压桩土层侧摩阻力取值，结合井径测试结果，根据钢筋应力测试结果综合分析，按地层年代划分土层确定侧摩阻力，据此分别给出项目场地内抗压试验桩侧摩阻力建议特征值，详见表1。

表1抗压桩土层侧摩阻力表

结语

在桩基内力测试中取得的结果，对于指导和校核桩基础设计意义重大，并能对类似工程产生良好的示范作用及经济效益。

参考文献：

高层建筑实例分析范文篇2

关键词：高层建筑；结构设计；要点分析

引言

在建筑业不断发展的今天，为实现土地空间的尽可能合理利用，缓解城市建设用地日益紧张的局面，高层建筑结构应运而生并得到快速发展。众所周知，设计人员对建筑结构设计水平的高低将在很大程度上决定着建筑结构的整体质量和使用寿命。因此，结构设计人员就必须把关好每一个细节，做好高层建筑的结构设计工作。本文结合工程实例，借助结构三维设计与分析软件SATWE，对高层框架-剪力墙建筑结构进行整体设计分析，计算结果表明结构各项指标均符合国家规范要求。

一、工程概况

本工程为某商住两用楼，地上25层，地下2层。建筑高约81.4m，总建筑面积28940O。地下2层人防地下室、设备用房以及车库。1至3层为裙楼，4层以上为塔楼。地下楼层和地上楼层层高分别为：地下第一层为3.6m，地下第二层为2.8m。地上第一层为4.5m，地上第二层、三层为3.5mm，四层至二十五层为2.8m、第四层是转换层。塔楼短肢剪力墙和框支柱相对连接，受力直接且稳固，该建筑物使用年限为五十年，为二类建筑，建筑屋面防水、地下室防水等级为二级，建筑物耐火等级及配电室为一级。

二、设计参数和结构体系的确定

本工程严格按照建筑抗震结构设计标准要求进行设防，抗震设防类别为丙类，建筑场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，设计地震分组第一组，建筑场地类别Ⅱ类。百年遇基本风压0.45kN/O，五十年遇基本风压0.35kN/O。该建筑物场地没有软弱土的震陷影响，为稳定场地。考虑该塔楼建筑的使用要求及高度，最后确定结构体系为框架-剪力墙。剪力墙、框架结构抗震等级为三级，本工程底部加强部位剪力墙厚度350mm，主要框架梁截面尺寸200mm×800mm，框架柱截面尺寸600mm×600mm。

三、建筑结构的设计和计算分析

本工程采用结构三维设计与分析软件SATWE对拟建结构进行整体分析。

（1）周期比

结构要有一定的抗扭刚度，重点是要控制好结构扭转为主的第一自振周期T与平动为主的第一自振周期T之比。根据高规中表3.3.1-1可知本工程为A级高度高层建筑，结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比，不应大于0.9。从计算文件资料显示，结构以扭转为主的第一自振周期T=2.7310s，以平动为主的第一自振周期T=3.1002s，T/T=0.88

（2）位移比

为控制结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心而导致结构出现较大的扭转效应，结构平面布置应减少扭转的影响，限制位移比。根据本工程WDISP.OUT计算结果，最大位移与层平均位移的比值、最大层间位移与平均层间位移的比值为：X方向最大水平位移与层平均位移的比值为1.21（出现在转换层），X方向最大层间位移与平均层间位移的比值为1.21（出现在转换层），Y方向最大水平位移与层平均位移的比值为1.14（出现在转换层），Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值为1.17（出现在第8层）。计算结果均达到高规第3.4.5条的规定：在考虑偶然偏心影响的地震作用下，A级高度结构楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移不能大于该楼层平均值的1.5倍。X方向最大值层间位移角为1/1654，Y方向最大值层间位移角为1/1697，满足高规第3.7.3条“层间最大位移与层高之比不大于1/800”的规定。

（3）剪重比

本工程平面及竖向均比较规则，设计时选取18个振型进行计算，计算结果WZQ.OUT文件显示：X方向的有效质量系数是：96.09%，Y方向的有效质量系数是：93.56%。X、Y两个方向有效质量系数均是90%以上，完全满足计算振型数。本建筑物抗震设防烈度为7度，X、Y两个方向的楼层最小剪重比符合高规第5.2.5条的要求，无需再行调整。

（4）框架柱的轴压比

框架-剪力墙中的框架属于第二道防线，限制框架柱的轴压比，可保证结构的延性。若轴压比达不到规范要求，即无法保证结构的延性；只有增大柱截面或加强柱混凝土强度等级的措施来保证结构的延性；若轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，可采取适当减小柱截面面积的措施来保证。计算结果显示，本工程框架柱最大轴压比为0.886，剪力墙墙肢轴压比为0.53，分别小于规范0.9和0.6的限值要求。

（5）受剪承载力比

查高规第3.5.3条得知：A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的受剪承载力应大于其上一层受剪承载力的80%，且大于其上一层受剪承载力的65%。由WMASS.OUT结果可知，本工程楼层抗剪承载力比值均为95%以上，满足规范要求。

四、高层建筑框架-剪力墙结构设计中的注意事项

4.1转换层的结构布置设计

在框支剪力墙结构中，转换层的上一层最好不要在梁体附近设置边门洞，也

不宜在中柱上方设置任何孔洞。这是为了避免框支剪力墙的剪力增大，而引起应力集中现象，使转换层结构的墙体受到破坏。若必须要设置一定的门洞，则最好将门洞设置在墙体的中部，这样能够使结构的各个部位都受力均衡。

4.2结构的抗震设计

在抗震设计过程中，高位转换不利于建筑结构受力的稳定性。计算结果显示，在水平地震作用下，倾覆力矩分布曲线在转换层处呈现转折，第四层以下是以剪力墙为主的剪力墙、框架结构，落地剪力墙所分配的倾覆力矩由第四层往下递增较快，而支撑框架的倾覆力矩递增偏少。因此，为确保抗震设计的稳定性，其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级必须按照高规规定并提高一级采用，若抗震等级为特一级时无需再提高。

总之，在高层建筑结构设计中，应注意的问题很多。在实际的建筑工程结构设计中，还必须要结合工程具体情况和当地的抗震等级进行合理设计，确保高层建筑在满足基本的建筑设计要求和抗震性能的前提下，实现最佳的经济效益和功能作用。

参考文献

[1]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S]，北京：中国建筑工业出版社，2010.

高层建筑实例分析范文

关键词：沿海地区高层建筑外墙防水

沿海地区由于台风、多雨等特殊气候条件，对高层建筑外墙防水具有特殊要求，对外墙墙体材料、外墙饰面材料及门窗选材都有一定限制，外墙必须有相应设计防水标准。但在实际工程施工中，由于国家暂无相应标准，开发商因经济或其它种种原因而随意选材现象时有发生，给外墙防水带来一定难度。

青岛某31层高层商住楼，总高度99.5m，建筑面积5万m2，外墙面积达32000m2。建设单位从经济与减轻自重等多种角度考虑要求采用轻集料砌块空心墙、外墙砖饰面，铝合金推拉窗,施工单位要保证外墙饰面施工完成后不渗不漏任务比较艰巨。青岛地处东南沿海，台风多，风压大，雨水多，因此本工程外墙防水在沿海地区具有一定代表性。下面就本工程外墙施工与防水实例作简要阐述。

一．基层处理。打底糙前对需要粉刷的砌体脚手钢管洞、槽钢洞或砌体缝隙逐一堵实，松动的砌块必须重新砌筑，确保外墙平实，灰缝饱满。槽钢洞用干硬性细石砼由内向外堵实。外墙不同介质之间（砌体与梁或砌体与砼柱、砼墙之间）必须满钉钢板网，钢板网宽300，沿缝通长2Ф14@300木楔配合钢钉固定，上述工作完成后对外墙基层喷水泥浆（掺界密剂），水泥浆配合比为界密剂：水泥＝1：5，水泥浆稍稠，要求喷涂后的水泥浆与基层粘结牢固，大体呈点状均匀分布。喷浆前，应用水龙头对外墙基层清洗湿润，待外墙无明水湿润状态喷浆。

二．打底糙。待喷涂的水泥浆粘结层具有一定强度后方可进行底糙粉刷，底糙粉刷前要求基层再次湿润。底糙粉刷分二遍成活，头遍比灰饼低5～8mm，二～三天表面干燥后进行二遍粉刷，施工中忌贪方便一次成活引起空鼓；二遍成活时，用木蟹仔细打磨成色泽一致、表面密实为止，底糙用砂必须用细度模数Mx＝2.8以上的中粗砂，中粗砂必须过筛，以去除泥团、石块等杂质。

三．弹线与贴砖。底糙粉刷完成后，根据外墙砖规格、窗洞口大小弹分割线，弹线时应注意铝窗上口鹰嘴滴水线与窗台下口坡度关系，铝窗与外墙砖接缝处理（如图1），

铝窗窗框根据分割线应立即安装，个

别窗台或外墙需修整的应派凿工立即完

成，凿后应检查外墙及粉刷是否有裂缝或

松动等损伤，如有应立即修补至密实平整

为止。

贴砖前对底糙进行检查，若有

开裂空鼓现象应予以返修，门窗框侧

面粉刷是否完成，粉刷是否密实，门

窗洞口铝合金与外墙砖坡度线、滴水

线是否能做出，“R”形凹槽能否做出

等等，所有上述检查合格后方可贴

砖，贴砖自上而下进行，粘结砂浆比例为水泥：砂＝1：1，要求粘结密实，可在粘结完成一个星期后逐一敲打检查，空鼓的应撬除返工，贴砖7－10天后方可勾缝，勾缝要求先剔除缝内杂物，用1：1水泥砂浆掺适量107胶水，本工程外墙砖为95×95毛面外墙砖，勾缝5－6天后用稀释盐酸清洗，要求边洗边冲，忌大面积擦完后再冲洗，而影响灰缝光洁度与外墙砖色泽。

拆架子前应集中再检查，有缺陷的应予以修补。

四．工程于2005年3月底前交付用户使用，至2005年8月以前除个别用户（2户，占总数210户的1％）外墙稍有漏水已经修补好外，无其他不良反映，但在8月7日的第9号台风“麦莎”（风力等级7～10级）登陆青岛1－2天后陆续有8户（点总数210户的3.8％）有反映外墙或铝窗渗水，施工单位相当重视，立即派技术人员现场查看，部分外墙与铝合金在风压与雨量达到一定数值时发生渗漏，具体存在以下现象：

（一）铝窗下口滑轨处密封条密封不实或上口密封条缺少。

（二）铝窗左右外框与下口外框拼缝内侧硅胶漏打。

（三）用户在外墙随意钻空调洞、打膨胀螺丝引起雨水进洞从空心砖渗漏到下面其它楼层户内。

（四）外墙面砖勾缝不实。

五．处理方案

（一）铝窗上、下口塑料片位置偏中引起上下口密封条与外框不能紧密接缝，因此必须将上下口塑料片靠外侧用刀将缝隙开大，使在外侧风压作用下起到密封作用。

（二）铝窗左右外侧窗框与下口外框接缝不实处应补打专用硅胶密封。

（三）外墙砖窗台四周有渗漏水处逐一检查，微细孔、裂缝先用苏州产SJ－75裂缝修补剂逐一堵实，再用“万可涂”有机硅憎水剂涂料稀释液涂刷外墙砖表面。