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类型大型建筑群地基基础设计中若干问题的探讨.pdf

  • 上传人:xbp2015
  • 文档编号:50034756
  • 上传时间:2019-09-26
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    关 键  词:
    大型 建筑群 地基基础 设计 若干问题 探讨
    资源描述:
    第二十届全国高层建筑结构学术会议论文
    2008年
    大型建筑群地基基础设计中若干问题的探讨
    金来建刘茵
    (中国航空工业规划设计研究院北京100011
    提要]结合中国妇女活动中心工程,针对大型建筑群地基基础设计中的若干问题,如:不均匀沉降引起的底板内力,抗浮
    设计,地下结构的转换构件,地下室的温度应力,平板筏基的计算,取消沉降后浇带、施工后浇带等等,本文都进行了探
    讨,可供类似设计参考。
    [关键词]大型建筑群地基基础问题探讨
    1工程概况
    西总布胡同
    中国妇女活动中心二期工程位于东长安街现中
    国妇女活动中心北侧,地下共4层,地上分为南区
    和北区,南区有妇女儿童博物馆(如图1左下角)、
    酒店(如图1右下角),5~9层,北区为公寓,5~10
    层,其中部分仅地下4层,无地上建筑。总建筑面
    积11万m2。






    支路
    图1中国妇女活动中心二期工程总平面图
    金来建,男,1966年出生,研究员级高级工程师
    第三十届全国高层建筑结构学不会议论文200年
    根据地质报告,场地土层情况如表1。
    表1土层分布情况
    基础持力层为细中砂3层、圆砾4
    层顶标高「承载力
    层。地基承载力标准值为280KPa,采用
    压缩模量压缩模量
    的基础型式为筏板基础
    土层名称
    标准值
    Esioo(Mpa)Es200(Mpa)
    本建筑士0.00相当于绝对标高
    fu(kpa)
    45.6m,基础底板标高-17,2m,地下室占地
    填士
    粘质粉土237,71-41.50
    14.42
    范围为192m×98m
    本工程初步设计由香港巴马丹拿公司[砂质粉土2
    36.97
    39.97
    和我院共同负责,施工图设计则由我院完粉质粘士2
    70
    9.46
    10.17

    粘土2
    8.05
    8.47
    细中砂秒3
    3154~3332280
    圆砾31
    45
    2向题探讨
    重粉质粘土32
    170
    8.85
    8.98
    圆砾4
    28.24~32.87320
    2.1不约匀沉降引起的基础底板内力
    细中砂41
    280
    35
    35
    本工程地上部分为5~10层,地下部精质粉士5248923182027238
    分4层,各主楼之间为纯地下部分,上部粉质粘士5
    210
    19.25
    19.82
    结构对基底的附加应力基本为零,如完全粘土52
    13.43
    13.65
    按地棊棊础规范计算将没有沉降。但考虑砂质粉士5
    240
    64.21
    69.97
    深基坑的回弹再压缩仍会引起基础的不均「细中砂6
    18.79~21.58300
    40
    匀沉降,底板配筋应该考虑不均匀沉降引卵石7
    16.19~19.24400
    起的底板内力增加。
    圆砾7
    由于在主楼和纯地下室之间设置了沉「粘质粉土万2
    240
    31.14
    31.23
    降后浇带消除了施工阶段的沉降差,在北「結土7
    21.75
    21.90
    京地区一般可以认为完成了沉降的5%左「粉质枯土839-213202132
    21.52
    右,配筋计算中还可以考虑以下两点,以
    免引起配筋太大或者异常:
    a.由于地基的沉降是缓慢进行的,所以完全可以考虑基础底板混凝土的徐变影响,混凝土刚度可以
    考虑乘以折减系数0.5
    b.考虑混凝土底板和地基的共同作用,以及地基沉降是连续均匀变化的特点リ,不均匀沉降计算的
    两点距离至少可以取两跨来计算底板配筋。
    2.2地下室的抗浮设计
    抗浮水位一般由勘察单位提供,这也是现行地基基础规范的要求。
    抗浮方案一般有以下三种:抗浮桩、抗浮锚杄和压重
    1.抗浮桩
    抗浮桩在北京地区的施工还是比较方便的,就是普通的钻孔灌注桩,价格也和抗浮锚杆相当。不足
    是加剧了地基的不均匀沉降:在上部荷载轻的地方设置了桩基,沉降更少,上部荷载重的地方由于抗浮
    没有问题而可能采用天然地基,沉降大。
    2.抗浮锚杆
    抗浮锚杄的优势是施工方便,特别是在岩石地区。不足是和底板的接头比柱更多,如处理不好容易
    造成底板滲水。
    3.压重方案
    第二十届全国高层建筑结构学术会议论文
    2008年
    对于有毛石或者钢渣丰富的地区比较便宜,防水做法也简单。但对于在北京这样毛石和钢渣都缺乏
    的地区,一般仅在抗浮水头和建筑自重相差不大时,或者对地下室防水有特殊要求时才采用,否则造价
    惊人。
    本工程上部结构酒店及博物馆部分局部有很多夹层及中空部分,各楼之间有许多纯地下部分,受力
    情况相对比较复杂,抗浮设计时应详细区分各部分的荷載状况分别计算
    勘察单位最先提供的抗浮水位为40米,相当于-5.60m,因甲方要求,我们采用抗浮桩抗浮,桩径
    60m,桩长10m,配筋量在下部5.8m范围相应减少,控制桩裂缝宽度0.2m。
    由于种种原因,勘察单位最后确定的抗浮水位为37.5米,水头比原来提供的水头整整少了2.50m!
    此时抗浮水头和建筑物自重已经相差不大了,浮力多数可以采用压重方式来平衡,少数不能直接平衡的
    采用将浮力传至两侧主楼来抵抗的方法。
    2.3地下结构的转换构件
    本工程的转换均为柱子转换,没有剪力墙转换,相对刚度突变化较小。地下1层顶的转换构件完全
    按规范要求的转换梁计算,即柱应先于转换梁破坏,塑性铰产生在柱子根部。
    考虑地下室结构对上部结构传递地震力要求的降低,其它层地下结构的转换构件则仅考虑竖向力的
    转换,不考虑地震力的转换。
    2.4地下室的温度应力
    本工程地下室2~4层范围192mx98m,地下1层一分为二,每部分的范围约85mx98m。
    地下部分结构超长,在施工中会引起很大的收缩应力,本工程设置了多道施工后浇带,以消除施工
    中混凝土水化热引起的温度应力
    关于使用阶段的温度应力,我们1认为:地下室的全年温度变化较小,温度应力可以采用构造措施来
    解决。本工程采用的构造措施有:
    增加少量抗温度钢筋
    采用水化热低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥
    严格控制砂石含泥量和级配:
    加强养护,控制构件内外温差不大于25度
    地下1层外露部分墙体加强保温。
    采用如上构造措施,我们在多个工程中均有成功的例子。
    2.5平板筏基的计算
    平板筏基按照倒无梁楼盖的方法进行设计是有问题的。
    a.平板筏基和地基共同工作,与一般无梁楼盖受力显然不同;
    b.无梁楼盖的板厚比较薄,平板筏基则一般比较厚,如果再套用薄板理论计算,并根据薄板理论计
    算结果直接配筋显然不妥
    根据以往的工程经验,我们采用了如下原则进行设计:
    1.考虑其受力特点,平板筏基仍采用无梁楼盖方法计算,但最后的弯矩均乘以折减系数0Q8后再进
    行基础底板的配筋。
    2.当平板筏基的厚度不小于跨度的17~1/8(对带柱帽平板1/10-1/12)时,筏基配筋不再区分柱上
    板带和跨中板带,一律平均配置,以方便施工。
    2.6关于在施工阶段取消后浇带
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