1、<p>　　某高層住宅工程復雜基礎結構的有限元設計方法</p><p>　　摘要：針對某一實際高層住宅小區(qū)工程設計實例，本文利用ETABS和SAFE有限元軟件對其復雜基礎結構進行整體建模分析和設計，實現對其進行更加合理和經濟配筋，且保證其可靠性，可以為同類實際工程提供參考。 </p><p>　　關鍵詞：樁基礎 整體彈性分析 有限元方法 </p><p>

2、　　中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　1、基礎設計概述 </b></p><p>　　根據《建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011）》簡稱《地規(guī)》[1]，本工程的基礎設計等級為甲級，共有一層地下室，地下室底板板頂相對標高為-0.800m。根據當地區(qū)域工程經驗，考慮工程的經濟性和施工便利性，綜合勘察報告，本工程采用

3、低承臺樁基礎，選用旋挖樁，包括擴底和不擴底兩種形式，樁端持力層為中風化泥巖，并結合后注漿技術進行設計和施工。 </p><p>　　2、基底豎向構件內力 </p><p>　　根據《建筑樁基技術規(guī)范（JGJ 94-2008）》簡稱《樁規(guī)》[2]，本工程采用中國建筑設計研究院PKPM2010新版本中JCCAD模塊程序分析地下室與上部塔樓和裙房結構整體剛度模型，以基底豎向構件內力標準值組合最大

4、軸力值作為承臺布樁及驗算地基承載力；并以整體結構豎向恒載準永久值與水浮力值組合工況下基底豎向構件內力值作為抗浮設計依據和驗算樁基抗拔承載力，且局部豎向構件基底內力受水浮力荷載工況控制，故須驗算水荷載工況下承臺和抗拔樁承載力及裂縫要求。由于在地下水位以下，也需對底板進行驗算水荷載工況下承載力和裂縫要求。 </p><p><b>　　3、基礎構件設計 </b></p><p

5、>　　本工程地下室全部采用樁基承臺加防水底板的基礎形式，基礎構件設計包括基樁、承臺和底板三部分。地下室底板抗浮力設計水頭標高取至室外地面相對標高-0.500m，水頭計算高度范圍約5m~12m。 </p><p>　　基樁設計：采用結構自重結合灌注樁的措施抗浮，除非抗浮力基樁設計外，需對局部承臺下進行抗浮力基樁設計。1、非抗浮力基樁：根據《樁規(guī)》, 對其進行單樁豎向承載力計算和配筋。2、抗浮力基樁：本工程采用

6、的抗浮力基樁根據《樁規(guī)》和廣東省標準《建筑地基基礎設計規(guī)范（DBJ 15-31-2003）》[3],對其進行單樁豎向承載力、抗拔承載力和樁身裂縫寬度驗算。 </p><p>　　承臺設計：采用的承臺平面形式包括異形承臺和標準承臺兩種，為了更準確的分析異形承臺內力和進行合理經濟配筋，且保證其可靠性，運用有限元程序SAFE-V12.3.2 Chinese -2010新規(guī)范版本對異形承臺進行內力分析和設計。由于須驗算水

7、荷載工況下承臺和底板承載力及裂縫要求，為了達到同上述一致目的，運用有限元程序ETABS-V9.7.3 Chinese -2010新規(guī)范版本對地下室基礎和首層結構構件進行整體建模分析。由于第一種模型基底豎向構件內力包含了上部結構自重，第二種模型偏于安全考慮，為了提高結構模型內力傳導合理性，兩種模型考慮承臺和底板結構自重和剛度；考慮承臺或底板面上結構構件剛度，但不考慮其自重。1、異形承臺設計：由于采用的異形承臺均布置在塔樓核心筒范圍內，承臺

8、內力受結構豎向荷載工況控制，故不需要驗算水荷載工況下異形承臺承載力及裂縫要求。承臺配筋計算按1.35倍標準組合算得的內力。2、標準承臺設計:根據配筋形式分為兩種，一種是承臺內力由結構豎向荷載工況控制，故不需要驗算水荷載工況下承臺承載力及裂縫要求，承臺配筋計算按1.35倍標準組合算得的內力；另一種需要驗算水荷載工況下承臺承</p><p>　　底板設計：包括底板面筋計算和底板底筋計算，其中底板面筋計算取底板面荷載組

9、合工況和水荷載參與組合工況作用下的不利情況進行配筋，底板底筋計算取底板面荷載組合工況和水荷載參與組合工況作用下的抗裂縫驗算要求兩者中不利情況進行配筋。底板面筋計算包括柱上板帶和跨中板帶兩種形式，底板底筋抗裂驗算對X方向和Y方向分別進行。底板設計運用方法和程序同承臺設計。1、底板面筋計算:由于底板面筋受水荷載工況控制，故取不利內力方向進行柱上板帶和跨中板帶進行配筋。2、底板底筋計算:由于底板底筋受水荷載參與組合工況作用下的抗裂縫驗算要求控

10、制，故取不利內力對X方向和Y方向分別進行底板鋼筋抗裂驗算。 </p><p>　　4、基礎抗浮力設計 </p><p>　　根據工程地質報告顯示，地下水位算至H=-0.500m，主要地下室底板面H=-4.600m，由基底豎向構件內力知，局部地下室基礎需做抗浮設計，本工程采用結構自重加抗拔樁的措施進行處理，詳見上述基礎設計部分。 </p><p><b>　

11、　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB 50007-2011）[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2011 </p><p>　　[2] 建筑樁基技術規(guī)范（JGJ 94-2008）[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2008 </p><p>　　[3] 廣東省建筑地基基礎設計規(guī)范（DBJ 15-31-2003）