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张庆黎在批示中指出,加强基层建设年活动是省第八次党代会作出的部署,对抓好基层、打牢基础,促进农村经济发展、社会和谐,加快社会主义新农村建设都具有十分重要的意义。半年来,各级干部驻村工作,各部门齐抓共管,扎扎实实为群众办实事、做好事、解难事,受到了人民群众的欢迎和拥护。希望各地各部门各单位按照省委提出的“十个一定要”的总要求,不断深化认识、强化措施、健全机制,善始善终地把各项工作继续往深里做、往细里做、往实里做,努力把这项活动办成惠民工程、民心工程、德政工程,真正让群众满意,为建设经济强省、和谐河北作出新的更大的贡献,以优异成绩迎接党的十胜利召开。
当天上午,赵勇、梁滨、艾文礼分组带领与会代表到邯郸县户村镇康河村,涉县龙虎乡凤凰新村、涉城镇龙耳村等帮扶村进行现场观摩,实地察看“十方面实事”落实情况,征询当地干部群众意见建议,与驻村工作队员交流工作体会。
赵勇在讲话中指出,全省开展加强基层建设年活动半年来,办了一批利民惠民的好事,促进了基层组织建设,保持了农村和谐稳定,密切了党群干群关系,培养和发现了一批优秀干部,探索了加强后进村转化和建设的有效办法,活动取得了明显成效。目前活动已经进入关键阶段,各级各部门和广大驻村工作队员要认真学习贯彻张庆黎同志重要批示精神,进一步统一思想、再鼓干劲,再掀活动新。
一、目标任务
20xx年10月底前,完成全省5010个帮扶村主街道硬化工作。主街道未硬化的3510个村,每村硬化一条主街道;已硬化一条主街道的1500个村,每村大修或再硬化一条主街道,长度1000米,宽度3.5米。
二、资金使用与管理
(一)资金来源。帮扶村主街道硬化共补助资金10.02亿元。其中,省交通运输厅从村村通或连村道路延伸补助资金中安排5.01亿元;省财政厅从5.01亿元一事一议资金中安排3.411亿元;省发改委从以工代赈资金中安排0.599亿元;省扶贫办从扶贫资金中安排0.6亿元;省国资委提供水泥2万吨、冀东水泥厂捐赠水泥10万吨,xx万吨水泥折合0.4亿元。
(二)分配原则
以县(市、区)为单位,按照每个帮扶村补助20万元,统筹分配省补资金和物资。首先,省发改委0.599亿元以工代赈资金分配到国家扶贫开发工作重点县(区)的599个贫困村,每村10万元;省扶贫办0.6亿元资金分配到国家级和省级扶贫开发工作重点县(区)的922个贫困村;其次,分配省财政厅3.411亿元一事一议资金;第三,省国资委落实的2万吨水泥分配给唐山市1万吨(河北钢铁集团、开滦集团各5000吨)、秦皇岛市5000吨(省建投)、邢台市5000吨(冀中能源);冀东水泥厂捐赠的10万吨水泥平均分配到唐山、承德、保定、邢台四市,每市2.5万吨;第四,省直有关部门将资金落实到项目后报省交通运输厅,省交通运输厅综合平衡5.01亿元交通补助资金,使每个帮扶村都达到20万元。
修建主街道资金不足部分,由县、乡政府和驻村帮扶单位协调解决。
(三)资金拨付与管理。补助资金5月20日前拨付各设区市、直管县财政。资金使用由帮扶村村委会提出申请,经驻村工作组组长签字确认,报帮扶项目所在乡(镇)审核,县交通运输部门对项目进行验收后,由县基层建设年办公室审核签字,报县财政局支付。项目开工后拨付补助资金的50%,竣工验收合格后全部拨付到位。
申请补助资金的主街道硬化项目,必须是驻村工作组入驻后主导修建,经县级交通运输部门验收符合要求。对于建设里程不足1公里的帮扶村的补助资金,可在县政府的统一指导下,经县级交通部门提出意见,由县级财政在全县范围统筹调剂使用,调剂资金必须全部用于村街道路硬化或延伸道路建设,确保全县道路建设规模。各帮扶村建设规模和补助资金使用情况由各县交通运输部门报设区市交通运输局,各市汇总后报省交通运输厅备案。
三、组织领导与职责分工
主街道硬化的实施主体为乡(镇)政府和帮扶村“两委”。乡(镇)政府协调做好辖区内帮扶村建设项目的资金落实、项目招投标等工作,帮扶村“两委”和驻村帮扶工作组做好建设期间的各项协调管理和质量监督工作。
全省的主街道硬化工作由省交通运输厅、省财政厅、省发改委、省扶贫办、省委农工部、省文明办、省国资委七个单位协调组织。其中,省交通运输厅为牵头单位。各成员单位要按照各自职责密切配合,并且明确一名厅领导负责此项工作。
省交通运输厅作为牵头单位,负责统筹协调推进。具体如下:
(一)省交通运输厅成立由厅长高金浩同志为组长,其他有关副厅级领导为副组长,厅机关有关处室、厅直有关单位主要领导为成员的基层建设年帮扶工作领导小组,负责交通帮扶工作的总体谋划、组织推进和协调督导。领导小组下设活动办公室和项目办公室。活动办公室由刘广海副厅长牵头管理,办公室主任为厅人劳处处长唐建新,主要负责与省基层办的沟通联系和交通帮扶工作的宏观协调与管理。项目办公室由杨国华副厅长牵头管理,办公室主任为厅公路局局长王江帅,主要负责研究制定项目落实、督导检查和验收管理政策,建立项目进展定期报告和协调制度。同时,省交通运输厅成立11个专项督导组,每组由1名厅领导带队,定期进行督导。
(二)各设区市、县(市、区)交通运输局要成立相应领导机构,明确人员构成及主要职责。同时,实行市、县交通运输部门领导班子、中层干部包村包项目责任制。由设区市交通运输局负责,从市、县交通运输部门抽调2500名管理和技术人员,组成500个工作组,每组5人,协助驻村帮扶工作组做好帮扶村主街道硬化现场管理、技术指导与协调工作。
(三)县(市、区)交通运输局在县政府的领导下负责建设项目的技术指导与管理。包括工程设计、施工图审批、质量监督和工程验收工作。同时,指导乡镇或村“两委”组织项目招投标,督导乡、村“两委”做好项目实施。
四、建设标准
主街道硬化工程应坚持与连村道路、路网规划、新农村建设规划和村庄综合整治相结合,充分考虑村内水网、管网需求,确保经济、实用、安全。
(一)路面宽度和厚度。路面宽度3.5米,以水泥碎石(砾石)混凝土路面为主,路面面层厚度18厘米,水泥混凝土标号C25。原有路基条件好、交通量小的路段,可以适当降低标准,但路面厚度不得小于15厘米;对县乡公路过村路段等交通量大、重车多的路段要适当加厚。
根据交通量及组成,合理设置垫层或基层。可选择砂砾、矿渣等做垫层,水泥稳定砂砾、石灰土等做基层,经机械碾压压实,达到标准强调和技术标准。基层厚度一般为15厘米。
(二)附属设施。通过修筑排水沟、边沟、暗管等形式完善排水设施;根据实际情况,设置必要的标志、标线;在车辆较多、人口密集的路段,设置路面减速带。工程完工后进行绿化,以稳固路基、保护路面、美化环境。
五、建设程序和保障措施
(一)项目审核。县级交通运输部门根据驻村帮扶工作组和村“两委”提出的主街道硬化项目,结合“村庄综合整治规划”和公路规范标准进行技术评审,组织施工图设计和审批,5月25日前完成。
(二)项目招标。县级交通运输部门指导乡(镇)或村“两委”通过打捆招标或议标方式选择施工单位,签订施工合同、安全生产合同和廉政合同。施工单位要具备符合条件的主要施工人员和搅拌机、机械振捣、机械切缝、钢模板等主要机械设备。县级交通运输部门所属的公路施工队伍要积极参与项目施工。
(三)质量管理。各参建单位要重视施工过程质量控制,抓好关键工序和关键部位的施工质量,严把设计文件审批关、开工审查关、施工队伍关、原材料进场关、施工工艺关和工程验收 “六道关”。建立健全政府监督、专业抽检、群众参与、施工自检“四级”质量保证体系。县级交通运输部门要加强技术指导,明确专(兼)职质量监督机构(监督组织)和监督人员,对主街道硬化工程进行质量监督。
(四)社会监督。县级交通运输部门要指导和监督各参建单位落实农村公路“七公开”制度,公示建设里程、技术标准、施工单位、资金筹集、工程监理(工程监督)、工程验收等内容,广泛接受群众监督。充分发挥村民在项目建设中的主体作用,帮扶村“两委”要明确2-3名热心村民或老党员为村民质量监督员,对施工全过程进行监督。
(五)环境保护。施工单位在取土、取料、弃土及施工过程中要注意节约土地和保护生态环境。
六、完成时限与考核验收
主街道硬化工作列入省交通运输厅重点工作和考核内容。专项督导组和工作组要建立检查考核制度,在评先评优中实行一票否决,并与其它建设项目挂钩。帮扶村主街道硬化工程10月底前完工,11月底前完成验收并交付使用。
项目验收由县级交通运输部门牵头,县级有关单位参加。验收合格后,属于农村公路网规划的路线纳入全省公路统计范围进行管养,其它道路由乡镇和村“两委”明确人员进行管养。
一是建立健全老龄工作组织网络,铸造老龄工作网络化工程。近年来,按照《关于加强基层老年人协会规范化建设意见》的要求,从抓组织建设入手,不断完善和优化市、镇(区)、村(居)三级老龄工作网络。市成立了老龄协会,镇(区)设镇(区)老龄委和老龄协会,各村(居)建立老龄工作领导小组,由分管领导担任老龄工作领导小组组长,成立老年协会,由原老支书、老干部、老校长担任老年协会会长,老年协会下设老年维权组、助老服务组、文体活动组、老年教育组、老有所为组、财务管理组等6个小组。目前全镇已有老年协会23个。形成了市、镇、村三位一体整体联动的老龄工作组织网络,为我镇老龄工作的开展提供了良好的组织保障。
二是加强队伍建设,建立一支多样化的协会骨干队伍。为保证建设高素质的协会骨干队伍,着力把好“三关”:即把好会员入会关,按照协会章程规定,把握条件标准、积极动员、自愿申请的原则,充分体现入会的严肃性,增强了会员的荣誉感,保证了会员的基本素质;把好协会班子组建关。基层老年协会会长、协会小组长、骨干会员活跃在基层第一线,他们与老年人在一起,朝夕相处,最了解老年人的需要,最关心老年人的利益。选好了协会班子,协会工作就成功了一半。各镇(区)、村(居)组建老年协会理事会和选举正副会长时按照组织推荐与会员大会选举相结合的原则,由镇(区)老龄委、村(居)老龄工作领导小组按照工作要求物色人选,推荐给会员大会和理事会选举。目前我镇基层老年协会会长基本上由居住在当地的德高望重的原老支书、老干部、老校长担任,负责老年协会日常工作,为协会工作的开展创造了组织保证。我镇把好协会会长、骨干培训学习关。由分管老龄工作的领导在老年大学对我镇所有老年协会的会长、骨干进行培训。通过培训,增强基层老年协会会长的政治业务素质,使基层老年协会能真正承担起村(居)老龄工作组织者、老年活动组织者和老年人权益维护者的任务。
三是加强老年活动阵地建设,促进协会规范化建设。加强老年活动阵地设施建设,丰富老年人的精神文化生活,是做好老龄工作的关键。为营造温馨的老年之家,近年来,市老龄委、老龄协会积极协调各镇(区)千方百计筹集资金,采取政府投入、社会赞助和整合社会资源等方法,加强各级老年活动阵地建设,在创建老年活动阵地中坚持做到明确方向、搞好规划、区别类型、分别对待、分期实施;明确标准,以奖代补,对各级老年活动室提出创建要求,对通过验收、符合达标的镇(区)、村(居)给予适当奖励;抓好典型,组织参观现场促进。
四是完善协会制度,确保协会工作运行规范。始终把建立规范化的协会制度体系作为基层老年协会工作的重点,在实践探索的基础上,制定了基层老年协会会议制度、工作汇报制度、民主参与与民主监管制度、宣传学习培训制度、活动制度、救助帮扶制度、涉老纠纷调解等工作制度,统一印制了基层老龄工作台帐资料,并要求各村(居)老年协会做到《老年法》、老龄工作组织网络图、老年协会章程、老年协会任务、老年协会会长职责、老年活室管理制度、敬老宣传标语上墙。镇(区)做到老龄工作委员会成员及分工上墙、老龄委工作职责上墙、老龄委各种制度上墙。并通过会议督促、建立考核制度和表彰机制,推动各项制度的落实。
关键词:结构设计;概念设计;高层建筑;结构选型
Abstract: The conceptual design is a building designer by combining design experience, design theory and the characteristics of the project, and effectively the structure to achieve the optimal structure layout of building structure design, so as to achieve the best economic benefit. Based on the author's practical experience, starting from the concept of design ideas to improve the seismic performance of building structures are discussed, for reference.
Keywords: structural design; conceptual design; high-rise building; structure selection
中图分类号:TB482.2
0.引言
随着建筑建设的快速发展,建筑结构向着更高更复杂的方向发展,这要求结构设计者不能单纯地盲目去进行结构设计,仅仅套规范进行结构设计其设计效果并不是最佳的。 通过对建筑结构首先进行概念设计,其成为当前结构设计的重要思想。 从设计实践效果表明,通过在建筑结构设计中利用概念设计可以设计出更为合理的建筑结构体系,并达到节省原料的目的。 随着概念设计的应用推广,越来越多结构设计人员更向往于这一设计理念,并逐渐成为结构设计的主导思想。
1.概念设计理念的可行性
归根结底,对建筑结构采取概念设计是建筑设计师结合设计实践经验、设计理论以及所要设计项目的工程特点,对建筑结构的抗震结构以及总体布局进行规划,实现结构设计的多样化要求的手段。 其宗旨是在特定环境条件下, 通过采取整体概念出发来考虑结构总体方
案, 从而对于该结构来说可充分利用总体系与分体系之间的力学关系。 通过基于概念设计进行高层结构设计,其可行性重要体现在以下几个方面:
(1)设计的创新性。 结构设计人员对于建筑结构设计常采用的设计方法是通过查找手册、以及结合计算机程序等方式进行,这一切都是缺少创新性。而概念设计则是要求结构设计师应充分结合设计实践经验以及理论知识,采取一系列的合理想象及创新进行规划,得出具有合理性以及一定创新性的结构设计。
(2)优化设计结果。 基于概念设计的结构设计其包含分析、综合以及评估三步。 分析阶段主要是对问题进行全方位的了解,因为存在分析数据不完整与不准确的特点,此阶段具有一定的模糊性质,综合阶段则是要求工程师将理论知识和实际情况,通过结合设计师的想象力以及创新意识从而实现工程设计规划。最后评估阶段是最优方案的选择过程。这种优选方案不仅可以有效地防止了结构后期出现的繁琐计算,更重要的是体现了方案的可靠性与经济性。
(3)提升工程师设计能力 。 概念设计其是在正确理念和原则的指引下,允许工程师在设计中进行一定程度的发挥,因此避免了结构设计人员一味采用传统方法设计,这方便于结构师从根源查找问题,从而使计算结果更为准确。 因此,概念设计无论在理论知识、方
式还是思想以及手段等方面都为建筑结构提供了科学有效的技术平台。
2.概念设计在结构设计中的体现
从众多工程实践表明,通过采取概念设计理念来进行高层结构设计,可以有效地使结构在荷载作用下,结构破坏减小到最小。如何通过采取概念设计来抵抗结构可能受到的各种不确定情况,将是概念设计的最终目的。 而对于高层建筑结构来说,其不确定因素相对多层结构来说,其复杂性更强,因此对于高层结构来说,采取概念设计是更有必要,对于高层建筑结构来说,结构的抗风及其抗震的概念设计将是概念设计的重要体现。通过概念设计进行采取结构计算及其构造可有效地提高结构的抗震性能。
结合工程实践经验,基于概念设计理念,笔者总结出相关的结构设计措施:
(1)对于高层结构 ,抗侧力构件主要承受水平地震作用以及风荷载,结构设计人员应根据结构布置的概念设计来探讨所设计的高层建筑的平立面布置是否合理。结构布置应尽量规则、对称;通过应用概念设计进行结构设计时,首先应当满足结构抗侧力构件布置的合理与规则性, 竖向抗侧力构件则应从下往上减小截面尺寸以及材料强度,同时还应当保证竖向构件的均匀变化,同时竖向结构布置应尽量上下贯通,避免结构中出现上部结构有墙柱而下部没有情况。 对于平面复杂结构,要求平面以及立面尺寸不应出现较大的凹进,结构平面凹进的一侧尺寸应小于该方向总长度的 30%;同时要求楼板的平面刚度以及尺寸也不应出现较大突变。
(2)合理地布置受力构件。 从概念设计理念出发,布置结构的主要受力构件时应当布置于主要承受荷载作用的位置,以充分地发挥构件的作用;使得结构中各个受力构件的布置考虑其可能受到的各种荷载作用。 同时布置受力构件应当兼顾构件传力特点出发,尽可能地避免构件传力的复杂性,力求使构件传力简单。对于竖向受力构件布置,其不但要考虑承受竖向荷载作用,同时还需考虑其会承受地震等水平作用,甚至还承受温度应力影响。 水平受力构件则力求使其传力路径简单,以最快捷的传力路线传递给主梁,在传给柱、剪力墙上。 同时应避免构件受力复杂。
对于高层结构需要布置剪力墙时,则应当把剪力墙均匀地布置于结构周边,从而充分地发挥剪力墙构件的受扭能力。除此之外,剪力墙布置时还要兼顾到剪力墙间距,这需要充分结合楼板刚度要求。
(3)由于结构通常是假定楼板刚度为无限大 ,因此对于框架剪力墙结构来说,剪力墙以及框架在相同楼层的水平位移将是相同的。 为此,从概念设计出发,对于框架剪力墙结构来说,需要增加了楼板厚度,从而有效地提高楼板水平刚度。
(4)对于高层建筑来说,其主要承受较大的水平荷载作用,因此控制水平位移是高层结构概念设计的重要设计要点。 基于概念设计出发,对于框架剪力墙结构来说,可通过增加合理的剪力墙数目以及增大框架柱截面来提高高层结构的抗侧刚度。
(5)对地基以及基础采取概念设计。 从概念设计出发进行基础设计,首先应提高基础整体性。基于概念设计进行高层结构基础设计,地基基础要求采用整体性好的方案,使基础和结构能整体传力,保证高层建筑的抗震性能。 抗震规范中规定进行地基基础设计时,同一结构单元的基础不宜设计在性质完全不同的地基土上;同一结构单元宜采用相同的基础形式;当地基土为软弱土、液化土时,应初步估计地震时地基土的不均匀沉降或液化影响。
(6)对结构采取构造措施是概念设计重要内容 。 从众多高层结构破坏结果表明,仅仅从结构计算结果来进行结构设计,这难以防止高层结构在荷载作用下的破坏,因此采取必要构造措施对概念设计来说显得尤为重要。 就高层结构的地震破坏来说,提高结构的整体性以及延性措施尤为有效。如在延性设计中应尽量做到“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点、强锚固”的设计要求;同时也可以通过提高结构中的各个构件延性来有效地提高整体结构的延性。 另外,其他一些工程质量问题也可以通过构造措施来给予减轻破坏,如温度应力引起的混凝土开裂,则可通过配置适量钢筋来减轻。
3.结语
综上所述,随着建筑结构设计的复杂化,通过采取概念设计理念进行结构设计成为当前结构设计的重要思想。概念设计是结构设计的核心和灵魂,其宗旨是要求建筑师和结构工程师明白在目前科技发展和设计计算的水平上,如果结构设计得严重不规则、整体性差,只凭结构力学分析来进行计算,是难以保证结构的抗风、抗震功能的。运用结构概念设计从整体上把握结构的各项性能,这样才能对计算分析结果进行科学的判断、合理的采用,保证工程项目的经济性与安全性。因此,概念设计是做好建筑设计工作最重要的一环。
参考文献:
[1]牛慧娟,马小龙.浅议建筑结构设计中的概念设计[J].江苏建材 ,2013,(02):95-182.
[2]高海虎.结构设计过程中概念设计的应用[J].山西建筑,2012,(01):30-31.
关键词:结构设计 高层建筑 基础设计概念设计
前言
概念设计一般指不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体角度来确定建筑结构总体布置和抗震细部措施的宏观控制。它要求在设计过程中始终贯穿和应用结构概念,是一种定性而非定量的分析,是整体宏观控制和细部构造措施,设计原理和工程实践经验相结合的设计思想。在方案设计阶段就运用概念设计的思想是非常必要和及时的,而且要将它贯穿应用于整个设计过程,才能为建筑结构的安全性、可靠性、适用性和经济性提供有力的保证。本文论述了概念设计在高层建筑基础设计中的应用。
一、筏型基础的设计理论
随着城市的发展,高层建筑的地下室一般都被用作地下车库的使用空间。所以设计人员往往倾向于采用筏型基础,而不愿意选择纵横内隔墙较多的箱型基础。筏型基础又可分为梁板式筏基和平板式筏基。
计算筏板基础时,常用的方法有“倒楼盖”法、静定法(截面法)、弹性地基梁板方法和有限元分析方法。“倒楼盖”法和静定法都是一种简化计算方法。按“倒楼盖”法进行基础设计时,要求地基土比较均匀、筏板基础的刚度较大、上部结构刚度较大、柱轴力及柱距相差不大、荷载分布比较均匀;按静定法计算的要求与“倒楼盖”法大部分相同,只是静定法适用于上部结构刚度较小、柱轴力及柱距相差较大的情况。用上述两种方法计算的缺点是不能考虑基础的整体作用,也无法计算挠曲变形,“倒楼盖”法夸大上部结构刚度的影响,静定法则完全忽略了上部结构刚度的影响。当不满足上述要求时应按弹性地基梁板计算。近年来,随着计算软件的进步,上部结构、基础和地基共同作用分析法在筏板基础内力计算中得到广泛运用,该分析法基础按弹性地基上板考虑,地基模型一般采用文克尔地基、弹性半空间地基和压缩层地基等地基模型,常用数值分析方法为有限元法、有限差分法等,其中有限元法较为常用。
二、桩筏复合基础的设计理论
《建筑地基基础设计规范》第8.5.14条规定,桩基设计时,应结合地区经验考虑桩、土、承台的共同工作。相关规范对桩筏复合基础的计算方法并未做出统一规定,采用的计算方法也不尽相同,多根据当地情况和经验确定,大致有以下两种计算方法。
1、假定整个建筑物和重量全部由桩传到地基中去,而承台板只起连接桩顶和传递上部荷载的构造作用。在群桩布置中使桩的受力均匀,桩群形心与上部结构传给基础的荷载重心尽量重合。当群桩数量较多时,采用了“外密内疏”的内桩方法,即适当减少群桩中部的桩数而增加桩数。应该说,这种方法主要以桩受力为主,这种情况下,没有考虑承台板基础的支承力,将会增加桩的数量,造成浪费。
2、发挥桩土的共同承载作用,利用天然地基的承载力,采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担,使桩的数量及筏板厚度得以减少。
建筑物的沉降一般分为沉降量和沉降差。减沉设计是控制沉降而设置桩基的方法。也即是在设计时由基础的沉降控制值来确定桩数和桩长。减沉设计概念主要应用于软土地基上多层或小高层建筑的基础设计中,桩在基础中除承担部分荷载外主要起减少和控制沉降的作用,桩可视为减少沉降的措施,或作为减少沉降的构件来使用。同时,承台或筏板也能分担部分荷载,与按桩承担全部荷载设计的桩基相比,根据不同的容许沉降量要求,用桩量有可能减少,桩的长度也可能减短,因而可达到降低工程造价的效果。
3、减沉设计的内容
(1)桩长及桩身断面选择。选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端置于相对较好的持力层。在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力:选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充分发挥桩身材料的承载能力。
(2)承台埋深及其地面尺寸的初步确定。首先按外荷载,全部由承台承担时其极限承载力仍有一定安全储备的原则,先初步确定承台的埋深及其底面尺寸,然后确定减沉设计的用桩量,再验算承台的初步尺寸,并给予调整。
(3)不同用桩数量时桩基沉降计算。根据初定的承台埋深及其底面尺寸,原定若干种不同的用桩数量方案,分别计算相应的沉降量,从而得到沉降s与桩数n的关系曲线图,减少沉降桩基础的桩距一般应大于6 d,桩的分布与建筑物竖向荷载相对应。
4、减沉设计的基本原则
(1)设计用桩数量可以根据沉降控制条件,即允许沉降量计算确定。根据沉降s与桩数n关系曲线,按建筑物容许沉降量确定桩基实际所需的用桩数量。在用桩数量确定后,再按已经选定的桩数和初步确定的承台埋深及底面尺寸计算其极限荷载,验算安全系数或调整承台埋深及底面尺寸,以确保合理的安全度。减沉桩基础桩距较常规桩筏基础布桩要大,一般至少大于4倍~6倍桩径,故其介于天然地基浅基础与桩基础之间。
(2)基础总安全度不能降低,应按桩、土和承台共同作用的实际状态来验算。因而减沉桩基础也称之为控制变形疏桩基础。对于减沉桩筏基础的沉降计算则应结合当地经验考虑桩同作用。
(3)为保证桩、土、和承台共同工作,应采用摩擦型桩,使桩基产生可以容许的沉降,承台不致脱空,在桩基沉降过程中充分发挥桩端持力层的抗力。在上部土层为松软土质、次固结土以及承载力太低土组成时,桩与桩间同作用得不到保证时,就不能考虑桩与桩间同作用,而应该按现行桩基设计。
在共同工作分析中要重视的问题是如何根据共同工作分析的成果优化设计,而优化设计的关键乃是尽量减小沉降差,从而降低筏板内力和上部结构次应力,减小筏板厚度和配筋,提高桩筏基础的可靠性。为此,提出变刚度调平设计的概念和方法。这也是发展控制变形设计的一个重要内容。
三、变刚度调平设计
1、变刚度调平设计的内容
对无限大地基上的局部区域,其沉降应与该区域的荷载成正比,而与其刚度成反比。地基局部区域沉降较大,是该处荷载较大而刚度较小所致。削减该处的荷载或增大该处的刚度就可以减少该处的沉降。
高层建筑桩筏基础的荷载分布是由上部结构确定的。而上部结构由于受到功能的限制,一般很难进行调整。只能调整基础的刚度,对于桩筏基础,可通过变化板厚、设置肋梁,缩小墙距等调整基础刚度分布。但费用往往很高,因此减少某处的沉降或进行调平设计主要是针对筏底布桩与筏底地基土。调整地基桩土刚度分布不仅可行而且调平效果显著,是变刚度调平设计的中心内容。变刚度调平设计考虑上部结构形式、荷载和分层分布以及相互作用效应,通过调整桩径、桩长、桩距等改变基桩支承刚度分布,以使建筑物沉降趋于均匀、承台内力降低的设计方法。
2、变刚度调平设计的步骤
(1)根据设计资料,按上部结构的性质、荷载分布情况、地质条件、基础埋置深度等进行初始布桩并确定板厚。
(2)对上部结构、桩筏基础与地基共同作用进行分析,绘制基础沉降图形。
(3)对基础沉降图形进行分析,按“强化主体,弱化裙房”的原则进行设计。当天然地基总体沉降不大而局部沉降过大时,根据具体条件,对主体沉降过大部分采用局部加强处理。如采用筏底布桩或复合地基,在桩基沉降较小部位,应抽掉一部分桩;或视土层情况适当缩短桩长或减小桩径。对沉降较大的部位,应适当加密布桩或视土层情况,适当增加桩径桩长,重新形成刚度体系。是改变桩的平面布置、桩数、桩长、桩径以改变桩土刚度,还是采用复合地基改变筏底地基土和桩―土界面的性质,选择的标准只能是根据技术可行性与经济合理性。一般来讲,对桩筏基础,桩在基础中占主导地位,改变基桩的参数效果显著。
(4)进行共同工作迭代计算,直至沉降差减到最小。在此过程中,可根据沉降图形,判断主裙楼间是否设置后浇带或沉降缝,是否需对基础板厚和构造进行调整等。显然,调平设计的关键在于合理地计算桩筏基础的沉降分布与沉降差。
3、变刚度调平设计的优点
减小核心筒冲切力,降低承台整体弯矩;优化承台设计,降低造价;减小地基差异变形,降低上部结构刚度次应力,提高耐久性;合理发挥桩、土、承台共同作用。过去人们一直认为:与承载力计算相比,沉降计算更困难且更不可靠。其实,如果采用恰当的数学模型、最大相互作用间距等,利用简化分析方法足以达到工程目的。调平设计的沉降分析比减沉设计的要求更高。不过,随着计算软件的发展,现在很多沉降分析计算程序都可以做到。