地基学院系列活动之“我的技术我来讲”技术回放（第八期）

高层建筑地基基础变刚度调平设计

理论方法与处理技术

一、技术背景

高层建筑桩基础设计中，桩多采用等长、等直径均匀布桩，即等刚度设计。

实测沉降表明，等刚度设计情况下带裙房高层建筑物主楼的差异沉降及与裙房间的不均匀沉降问题比较普遍，特别是框剪、框筒、筒中筒结构，主楼碟形沉降明显。碟形沉降是导致基础内力和上部结构次应力增大、板厚与配筋增多的根源，主楼与裙房之间的不均匀沉降亦给设计、施工和使用带来很多困扰，现有的全国性和地方性规范对此涉及甚少。

针对高层建筑桩筏基础传统设计方法带来的碟形差异沉降问题和主裙房的差异沉降问题，中国建筑科学研究院地基基础研究所通过十余年系列试验研究在国内外首次提出高层建筑地基基础变刚度调平设计理论方法与处理技术，并列入国家行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94）。

二、技术特点及优势

01  提出高层建筑桩基变刚度调平设计原则和方法，使沉降趋向均匀，大幅降低承台(筏板)的冲、剪、弯内力，减小上部结构次应力，有效发挥承台分担荷载的作用，减少用桩量和承台材料用量。

在总承载力特征值与总荷载标准值平衡的条件下，通过强（弱）化支承刚度，将常规桩基与复合桩基并用，刚性桩复合地基与天然地基并用，做到各区位局部平衡、整体协调，实施强弱结合，刚柔并济，实现差异沉降和材料消耗的最小化。

02  提出考虑上部结构—基础—地基（桩土）共同作用计算主裙连体高层建筑桩基沉降的方法，并编制建研版系列计算软件。

03  构建了较为严密、合理、实用的桩基础控制变形理论分析方法和量化控制指标，实现了以沉降控制量化指标为基础的控制桩基础沉降设计方法和沉降计算方法。

04  提出对主裙连体建筑基础按强化主体弱化裙房支承刚度的一体化设计原则，主裙基础可实现一体施工，其主裙差异沉降变化不大，部分工程可直接取消沉降后浇带。

三、应用场景

该技术可推广应用于：

①主裙楼连体建筑、高层建筑、体型复杂多层建筑；

②大体量筒仓、储罐、水池等构筑物；

③上部结构荷载及刚度分布不均匀的建筑；

④土层不均匀或对不均匀沉降要求严格的建筑。

该技术既可减小建筑物差异沉降，避免基础和结构裂缝的产生，延长建筑物正常使用寿命，又可充分发挥桩、土的承载潜能，降碳和节约材耗，缩短工期，经济效益、社会效益和环境效益很大。

已在中央电视台新址、北京电视中心、国家博物馆扩建、北京最高建筑“中国尊”、SOHO现代城、北京国际财源中心、北京皂君庙电信大楼、北京长青大厦、成都来福士等近百项工程中应用，均取得满意效果，节约工程造价近亿元。

四、工程案例

五、视频讲解

六、活动参与方式

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