小城镇建设2023年3期

房屋建筑结构设计中基础设计问题思考

张晨阳

江苏博亚建筑设计有限公司  江苏 常州  213000

摘要：房屋建筑结构设计中的基础设计作为房屋建筑最重要的组成部分，直接关系着整个建筑物的质量，引起了相关人员的高度重视。做好建筑结构设计中基础的优化与分析方法，对不同类型建筑的基础结构进行了综述与归纳，提出了基于性能的优化策略，以最大程度地提高结构的安全性和稳定性。本文对房屋建筑结构设计中基础设计问题进行了探讨。

关键词：建筑结构；基础结构；计算；安全

引言：

在当今建筑领域，结构的安全性和稳定性是设计过程中至关重要的考 虑因素。基础作为建筑结构的支撑和承载关键，其优化与分析对整体工程 质量和持久性起着决定性作用。设计人员在对基础设计时应遵循经济合理性、综合性设计与动态设计等原则，在充分考虑房屋建筑的上部结构、地质条件、施工环境等因素的基础上，注意外界各因素对地基与基础设计的影响，通过深入研究不同类型建筑的基础结构，为基础结构设计提供更安全、稳固、高效的解决方案。

1、建筑结构基础的重要性

建筑行业的房屋质量问题也日益受到人们的关注，建筑结构在设计中变得规范复杂，建筑房屋的功能性也越来越强。建筑结构设计是整个工作流程的开端，建筑结构基础的设计在确保建筑物安全稳固的同时，还要面对地质条件、施工可行性、自然环境和土地资源等方面的挑战。因此，如何加强房屋建筑的质量问题是整个建筑行业在建设过程中必须解决的问题，而基础设计是整个房屋建筑结构设计中的关键步骤，是加强房屋建筑结构设计中必须重视的内容，只有选择科学合理的房屋建筑工程结构设计才能有效的保障建筑工程的整体质量，促进建筑行业的健康发展。建筑结构基础作为建筑物的承重支撑系统，其重要性在整个工程中不可忽视。合理设计与优化的基础能够确保建筑物的稳固性、安全性和持久性，为建筑物的正常使用与寿命提供保障。建筑基础设计要面对复杂多变的自然环境和未来可能的气候变化。 气候变化可能导致更加极端的天气事件，如强风、地震、洪水等，这些都 会对基础的设计和抗震、抗风等能力提出更高要求。因此，基础结构设计需要在考虑当前环境条件的基础上， 预留一定的安全裕量，以适应未来可 能的极端情况。同时，建筑工程所要遵循的原则有很多，但应当将安全性放在首要位置，并将安全工作理念贯彻到建筑环节的各个流程当中。建筑工程师和结构设计师需要运用先进的技术手段和工程理论，进行全面 的风险评估和设计优化，以确保基础设计的可靠性和经济性，为城市建设和人民生活提供可持续发展的支持。

2、建筑结构设计中基础设计的原则

第一，经济性原则。也就是用有限的资源实现效益的最大化，控制好整体的支出成本。房屋的建筑设计工程是一个长期的、复杂的过程，在设计的过程中，不仅要考虑技术性指标的问题，还应考虑工程的经济性原则，考虑在房屋建筑结构的设计中需要消耗的材料成本及其他成本。随着经济的发展和人们生活水平的提高对建筑工程结构设计也提出了更高的要求，现有的设计呈现多样化的样貌，并着重强调建筑功能性的发挥，但是具体工程中无论选择哪种设计方案都需要考虑支出的成本，做好成本控制与成本预算工作，将经济性原则落实到具体的时间工作实践当中，与此同时还要保证建筑工程的施工进度，追求建筑结构基础设计综合效果的最佳呈现。

第二，动态性原则。不同的建筑有不同的需求，需要发挥不同的功能，所以在建筑结构基础设计工作当中需要既对工程的要点进行有针对性的控制，综合各方面的影响因素如环境等等，要从实际出发，实事求是，具体工作中要有一定的灵活性，贯彻落实动态性原则，全面提高建筑结构基础设计工作的科学性。在对房屋建筑进行设计的过程中，设计人员不仅要考虑到现阶段的房屋状况，还应运用发展的眼光来看待房屋建筑基础设计，在满足现阶段居民需求的基础上，还应顺应时代的发展趋势，满足未来一段时间内房屋的扩建或改造工程。

第三，综合性设计原则。在房屋建筑的基础结构设计中，充分了解房屋建筑的地理位置、当地的气候特点、周围建筑等，并在此基础上，调查当地的施工资料、地质检测材料、地震状况等。全面了解房屋建筑的基础情况，设计出最合适的建筑方案，争取将各种因素对房屋建筑的综合影响降到最低。设计人员应将所设计的房屋基础设计方案置于房屋建筑整体中进行对比分析，不断优化基础设计方案，最终得到最佳的设计方案，使房屋的基础设计与整体建筑达到统一状态。

3、建筑结构中基础设计要点

建筑结构设计是一项非常全面和 技术性的工作，有必要在保证施工质量和结构稳定性的基础上进行结构优化设计，以促进建筑业的可持续发展。想要确保建筑的质量就应该不断优化建筑方案，对整个建筑物的沉降程度进行设计和合理规划，提高地基的承载力能力，保证建筑物的稳定性，如果建筑底部的稳定性不强则会严重影响建筑物的安全性，一旦发生意外状况则会对居民的人身财产安全构成直接的威胁与影响。基础设计需要综合考虑建筑物的结构类型、载荷特性、地质条件以 及周边环境等因素。不同类型的建筑所需的基础形式和设计方案有所差异，因此需要在设计初期就进行全面的工程地质勘察与地质灾害风险评估，以便准确把握地基承载能力，避免设计上的不合理和安全隐患。一方面， 基础结构需要在施工过程中保持稳定，防止因施工引起的基础变形或沉降，从 而影响建筑物整体结构的稳定性。另一方面，基础的建设成本和工期也需要得到合理控制，以确保工程的经济可行性。

不同基础结构形式具有不同的性能特点，例如，深基础、浅基础、桩基等。在优化设计中，可以通过比较不同形式基础的性能指标，选择适合特定工程条件的最佳结构形式。同时，结构形式的优化也包括基础的排布方式和尺寸的优化，以满足不同地质条件和建筑要求。地基基础形式分为独立型、基础型、桩型、条形等，根据承载力和变形的基本要求，设计人 员要结合工民建实际要求做好地质勘察工作，并根据地质勘测报告情况通过相关计算来做好基础设计。独立基础的设计在当前建筑中采用较多，它分为刚性独立基础和柔性独立基础。当独立基础应用在建筑工程柱下基础过程中，往往能够根据柱荷载偏心距的不同，来判断基础断面的方形和矩形。独立基础和其它基础相比拥有更良好的性能，可以适用于高层的上部结构框架体系。桩基础在设计时适用于地基下部有坚实的土层，另外在地基上部的承受能力不足的情况下，桩基础的运用能够有效的解决建筑物在上部结构中荷载较大的问题，同时桩基础有着良好的承载能力和沉降量。钢筋混凝土土筏板基础在使用中，多用于地基土质达不到要求、上部结构荷载大和地基承载力不规范时，同时也能够适用于地基基础空隙不够并且面积出现重叠的情况。在地下室的设计结构当中，土筏板可以用作地板的结构来进行使用，整体的刚度较大，能够调整在沉降时的均匀度。

设计人员要综合实际情况进行科学设计，设计之前应当到现场进行实地的勘察与研究，综合各种情况选择最优的方案，考虑方案的实际可操作性、合理性与安全性，保证建筑工程安全系数的提升，要认识到基础建筑是建筑施工的前提，要确保基础建筑承载力的提升，保障基础建筑的稳定性，这样才能够保证最终建筑工程的整体质量。

4、重视现代数值分析技术应用

基础设计是房屋建筑结构设计中的重要内容，加强基础设计能够有效的提高房屋的建设质量，保障人民的生命财产安全。现代数值分析技术在基础结构设计中的应用为建筑工程领域带来了革 命性的改变。传统的基础设计依赖于经验公式和简化方法，难以准确模拟 复杂的地基结构行为。而现代数值分析技术，特别是有限元分析和计算流体动力学，为基础结构的设计与优化提供了全新的视角和工具。首先 是模型的建立和验证，需要准确获取地质资料和材料性质，并将模拟结果 与实测数据进行比较，以验证模型的可靠性。其次，数值分析的计算量庞 大，需要高性能计算设备和优化算法来保证计算效率。此外，数值分析结果的解释和应用也需要结合工程经验和实际情况进行综合分析。现代数值分析技术为基础结构设计提供了强大的工具和方法，可以更深入地研究地基结构的行为，优化设计方案，提高基础结构的稳定性和安全性。综上所述，基于现代数值分析技术方法与策略为建筑结构设计带来了新的思路和方法，可以使基础结构在实际使用中发挥更优越的性能，这些方法的应用将促进建筑结构设计的科学化和高效化，为建筑工程的可持续发 展提供有力支撑。

5、结语

在建筑结构设计中，基础是确保安全与稳固的重要保障。基础设施的好坏对房屋建筑工程有着直接的影响，阻碍工程的施工进度和降低工程质量，同时还会危及到人们的生命财产安全。设计人员应该做好设计工作中的每一个细节，保证基础设计的科学性和合理性，确保房屋建筑工程的质量和促进建筑行业的发展。

参考文献：

[1]范继明.房屋建筑结构设计中基础设计分析[J].冶金与材料,2020(05):177-178.

[2]张浩，王良才.基于有限元分析的深基础设计优化研究[J].土木建筑工 程信息技术，2021（02）：78-84