探究坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

　　摘要：由于受到地形的影響，在一些高地和丘陵比較多的區(qū)域?qū)Φ匦谓ㄔ旖ㄖ�物，存在很多的限制和影響，其中的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。因此，本文針對(duì)坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出了進(jìn)一步探究，對(duì)坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循的原則、坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例給出了詳細(xì)的分析。

　　關(guān)鍵詞：坡地建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；研究

　　坡地建筑，簡(jiǎn)單來說便是在地勢(shì)比較高，表面有很大起伏的地勢(shì)當(dāng)中建造建筑物，這樣的地形對(duì)建造設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作都會(huì)帶來限制和影響，但也提供了更多的想象和創(chuàng)意空間。與地形和地貌進(jìn)行結(jié)合的建筑，不但可以對(duì)建筑當(dāng)中的各項(xiàng)功能需求進(jìn)行滿足，還能與外部環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，非常符合生態(tài)建筑和綠色環(huán)保建筑的特征。從結(jié)構(gòu)的角度進(jìn)行分析，在坡地當(dāng)中建造建筑物，會(huì)存在一定的安全隱患，需要支付的資金會(huì)更多一些。因此，本文針對(duì)坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做出了如下分析。

　　1坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循的原則

　　1.1遵循當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣?/strong>

　　在對(duì)坡地建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要先明確地形對(duì)建筑物可能會(huì)產(chǎn)生的不利影響，分析出之后可能會(huì)帶來的威脅，以便能夠設(shè)計(jì)出來的建筑物能夠更加合理，為之后的各項(xiàng)施工工作打好基礎(chǔ)。

　　1.2充分考慮容積率

　　在對(duì)坡地建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的前期階段，要對(duì)容積率進(jìn)行處理，以便將建筑的可靠性以及舒適程度進(jìn)行提升，這也是保障建筑質(zhì)量的前提基礎(chǔ)。在對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要與坡度結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)合，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。以便強(qiáng)調(diào)在之后的坡度建筑當(dāng)中，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員提供更好的服務(wù)。但是，如果容積率沒有控制好，會(huì)將之后的建筑物時(shí)效性進(jìn)行降低。

　　1.3遵循安全性的原則

　　任何建筑施工都要將安全性作為首要原則，而在坡地當(dāng)中建筑工程更要遵守安全性原則。對(duì)坡地安全性原則造成影響的關(guān)鍵原因便是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差。所以在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，針對(duì)地形地貌條件要實(shí)際勘察，細(xì)致分析，運(yùn)用好基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)當(dāng)中的穩(wěn)定理念，將建筑物的抗震性能進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，以便將建筑物的穩(wěn)定進(jìn)行提升。

　　2坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　2.1擋土墻設(shè)計(jì)

　　在坡地建筑工程當(dāng)中，對(duì)于擋土墻的設(shè)計(jì)，一定要應(yīng)用經(jīng)濟(jì)、合理以及安全的原則，將地形的實(shí)際情況作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，使建筑能夠與地形進(jìn)行充分的融合，因地制宜對(duì)建筑進(jìn)行構(gòu)建，以便將建筑物的社會(huì)效益進(jìn)行提升。一般情況下，對(duì)于擋土墻的設(shè)計(jì)，可應(yīng)用的方式包括：①分離主體和擋土墻，之后結(jié)合主體結(jié)構(gòu)，對(duì)擋土墻景實(shí)施布置，并使擋土墻滿足其中的剛度需求，這樣在壓力的作用下，墻體不會(huì)產(chǎn)生任何的傾斜和滑移現(xiàn)象；②將擋土墻和主體一同進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合1m的板帶寬度的單向板，對(duì)擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　2.2上部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　在對(duì)坡建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)出現(xiàn)架空層比較高的情況，這樣會(huì)對(duì)柔軟底層進(jìn)行破壞。如果使用長(zhǎng)短柱將坡地架空，短柱會(huì)出現(xiàn)剪切破壞的情況。因此，結(jié)合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》當(dāng)中一系列規(guī)定。在對(duì)坡地建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為了進(jìn)一步提升工程的穩(wěn)定性，要注意在將擋土墻和主體進(jìn)行整體設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)的計(jì)算過程一定要對(duì)側(cè)向土壓力產(chǎn)生的影響進(jìn)行充分的考慮。

　　2.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

　　在對(duì)坡地建筑進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，如果有持力層比較淺，地質(zhì)分布比較勻均，基礎(chǔ)承載的負(fù)荷比較小的地形，可應(yīng)用性價(jià)比高，施工便利的淺基礎(chǔ)。針對(duì)較深的持力層，分布不規(guī)范并且承載負(fù)荷比較大的地形，可使用樁基礎(chǔ)的形式，應(yīng)用鉆孔樁以及挖孔樁的形式，以便將基礎(chǔ)承載的能力進(jìn)行提高。如果有埋藏比較深的基巖，基礎(chǔ)承擔(dān)的荷載比較大的情況，人工實(shí)施挖掘的難度會(huì)非常大。一般情況下，使用沖孔灌注樁的形式便可對(duì)基礎(chǔ)承載力的要求進(jìn)行滿足。

　　3坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例分析

　　3.1工程概況

　　某坡地建筑工程，其安全等級(jí)為二級(jí)，抗震防烈度為Ⅶ度。此外，設(shè)計(jì)的基本加速度值是0.05g。處于對(duì)建筑的安全性以及重要性考慮，抗震性類別為重點(diǎn)設(shè)防類。擬建的地勢(shì)高低起伏比較大，標(biāo)高高差為22m。

　　3.2基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)

　　由于工程的位置在坡地上，在施工的過程中會(huì)產(chǎn)生很多的限制。所以，在正式施工的過程中，有些機(jī)械設(shè)備是不能使用的。該建筑工程為一層和二層建筑，盡管樓層只差一層，但是之間的跨度比較大，所以柱網(wǎng)為25m。在實(shí)施天然基礎(chǔ)的過程中，開挖土方以及填方量會(huì)比較大，在全面并且綜合考慮安全性、變形情況以及穩(wěn)定控制之后，在對(duì)天然基礎(chǔ)進(jìn)行選擇時(shí)，要將基礎(chǔ)面積進(jìn)行增加，并將開挖的深度加深，把土方挖填量進(jìn)行擴(kuò)大。但是，在施工的過程中，一定要注意，開挖天然基礎(chǔ)的過程中，會(huì)使之前的狀土遭到破壞，產(chǎn)生一些不良地質(zhì)災(zāi)害，特別是穩(wěn)定性問題。在洪水季節(jié)，地下水極易進(jìn)入到基礎(chǔ)下，產(chǎn)生軟弱帶。在對(duì)施工技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行充分的考慮之后，使用了人工挖孔樁的技術(shù)。人工挖孔樁基礎(chǔ)，可使用底部強(qiáng)風(fēng)化砂巖層當(dāng)作持力層，需要距離場(chǎng)地地坪大約8m左右，樁端端主力特征值為1700kPa，其厚度大約為4.2m，屬于比較理想的樁持力層。人工挖孔樁可在底部實(shí)施擴(kuò)孔，在對(duì)相應(yīng)的承載力要求進(jìn)行滿足時(shí)，可在原場(chǎng)地當(dāng)中直接進(jìn)行施工，不需要對(duì)場(chǎng)地實(shí)施大開挖，有益于提升建筑的穩(wěn)定性。但是，人工挖孔樁與天然基礎(chǔ)進(jìn)行比較，造價(jià)會(huì)更高一些，并且其中施工的施工工藝會(huì)比較復(fù)雜。

　　3.3結(jié)構(gòu)方案

　　在正式施工的過程中，使用了鋼框架-中心支撐結(jié)構(gòu)體系。鋼框架主要應(yīng)用的為焊接箱型鋼柱，其截面是500×500，架梁為焊接的H型鋼梁，截面為300×800，支撐使用的為焊接H型鋼，其截面為300×300。鋼結(jié)構(gòu)柱腳應(yīng)用的為埋入式剛接柱腳，地面以下使用的為外包鋼筋混凝土，將其埋入到基礎(chǔ)承臺(tái)當(dāng)中，鋼框架梁和鋼框架柱會(huì)使用剛接、鋼框架梁以及鋼次梁之間進(jìn)行鉸接的形式、并使用MIDAS-GEN復(fù)合計(jì)算，明確鋼結(jié)構(gòu)的壁厚。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　總之，我國(guó)的國(guó)土面積當(dāng)中，很大一部分都是山地，并且我國(guó)的很多城鎮(zhèn)周邊都是山，在坡地之上建造建筑物已經(jīng)非常普遍。盡管坡地當(dāng)中的建筑非常多，但內(nèi)部的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與常規(guī)的建筑設(shè)計(jì)有著很大的區(qū)別，在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，要先明確地形對(duì)建筑物可能會(huì)產(chǎn)生的不利影響，分析出之后可能會(huì)帶來的威脅，以便能夠設(shè)計(jì)出來的建筑物能夠更加合理，并充分結(jié)合地貌以及施工條件等，在保障穩(wěn)定性以及安全性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)建筑功能。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]李斌.坡地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題分析[J].居舍，2018（02）：99.

　　[2]高萍.坡地高層建筑非全埋式地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].建筑知識(shí)，2017，37（08）：54.

　　[3]李建亮.淺析坡地高層大底盤多塔復(fù)雜體型建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].福建建材，2016（10）：34~35.

　　[4]呂東.坡地建筑地下室相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（12）：51.