高层建筑基础选型指标评价体系研究
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２２ 基础受 力合理 性性 能指标 规划 ＿
基 础受 力合 理 性是 指 基础 型 式 的特 征 （ 如持力 层 与埋 深 的 选 择 、地 基 与 基 础 的 整 体 强 度 、刚 度 、稳 定 性 等 ）与 具 体 地 质 条 件 、上部结 构 、周边 环境 等 相适 应 程 度 的刻 画 。影响 受 力合 理 性 的因素很多，既涉及到上部结构特征 、周边环境及地质特性与地 质 的 三维 空 间分 布等 诸 方面 因素 ，又 涉及 到 诸基 础 型式 本 身 的技 术 特性 ，是基 础 与地 基及 上 部结 构 之 间相 互 耦联 、相 互 影 响 的复 杂 互 动 系统 ，这 无疑 给 受力 合理 性 性 能指 标 规划 带来 了难 度 ，为 此 我们 在 查 阅有 关专 业 文献 及调 研 有 关专 家 的基 础上 ，对 其进 行 了分 解 与 规 划 ，并 将 基 础 的 受 力 合 理 性 指 标 可 分 解 为 地 基 受 力 合 理 性 、基础 受 力合 理 性及 使用 期 间 对周 边 建构 筑物 安 全 与稳 定 性 影 响 等三个 二 级指 标 ，而 前者 又 可 分解 为 持力 层承 载 能 力 、地
高层 建 筑基 础 的优 化 包括 型式 、拓 扑 和构 件 优化 三 个相 关 的 层 次 ，其 中 ，型 式优 化属 高 端 优化 ，其结 果往 往 决 定或 影 响着 后 两 阶段 的 优化 效果 。若型 式 选 择不 当 ，即使进 行 了精 心 的拓 扑 、 参 数优 化 与构 造设 计 ，也 难 以 达到 满 意 的优化 效 果 。 目前 ，人 们 对 高层 建 筑基 础优 化 的研 究 ，主要 集 中在 对某 些 具体 的基础 型 式 的拓 扑与 参数 优 化方 面 ，对 基 础 型式 优 化的研 究 尤 其是 对评 价 基 础 型式 优 劣 的性 能指 标体 系的 研究 则 相 对较 少 ，还 尚未 形 成系 统 成 熟 的基 础选 型 理论 、方 法 与 合理 、有效 的性 能指 标体 系 ，工 程 中主要是依据专家的经验及对个别性能指标优劣的判断进行基础 型 式 的优 选 。 １性能评价指标体系规划原 则与方法 １１ 性能 评价 指标 规划的 目的 ． 通 过 性能 指标 的规划 ，一 方 面 ，能 够从 更 广泛 的 时空 系统 全 面分 析辩 识 影 响基 础 （ 体综 合 性 能 ）选型 的 因 素及对 基 础诸 方 整 面性 能 的 要 求 ，并通 过 性 能 目标 的 要求 指 导 基 础 选 型 ；另 ～ 方 面 ，可 以对 基 础 的综合 性 能要 求 进行 分 解与 分 类研 究 ，能够 实现 在相 对 专 一 的性能 分类 范 围 内深 入 研究 性 能 的变 化规 律 及其 影响 因素 ，为 实现 对基 础性 能 的控 制 与 优化 及研 究 性 能 的实 现途径 等 奠定 基 础 ；其 三 ，通过 性 能指 标 体 系 可建立 起 基 础选 型设 计 与其 它设 计 、施工 、使 用 等方 面 的联 系 与 协调 ，克 服 或 避免 传统 各设 计过 程 之 间 、设计 与施 工 、使 用 过 程 之 间因缺 乏 必要 的 沟通 与协 调 而达 不 到全 寿命 、全 系统 、全性 能 整体 最优 效 果 的不 足 ，也 为 实现 并行 设计 、并行 工程 奠定 基础 。 １２ 性 能 指标 的规划 原则 ． １ ）系统 全 面 原 则 ：基 础 选 型 既 涉 及上 部 建 筑 结构 特征 、地 震 、地 质 及周 边 环境 ，又涉 及 其施 工 、防灾 、经 济 等诸 多 方面 的 性 能 要 求 ，单 纯 地 从 个 别 指 标 去 评 价 基 础 的 整 体 性 能 显 然 不 科 学 ，即使 所选 指 标 是最 主要 的 指标 ，也 仍存 在较 大 的 片面 性 ，故 为 选 型规 划 系统 全 面的 指标 体 系是 科 学 选型 的必 然 要求 和 必须 遵 循 的原 则 。 ２ ）简 明科 学 原 则 ：在 系统 全 面 原 则 的基 础 上 ，指 标 的设 置还 应 当 达到 简 明 、科 学 的要 求 ，该原 则 主要 反 映在 指标 体 系设 置要 突 出重点 ，指 标 间层 次 关 系要 明确 合 理 ，指 标体 系 的大 小 、层次要科学适 当等方面 ，若指标体 系过大 、层次过多、指标 过细 ，将 增 大 计算 与分 析 一作 量 ，反之 ，又难 以 全面 反 映基 础性 Ｉ ＝ ＿ ＝ 能 的各 个 方 面 ，故指 标 体 系 的规 划 应 科 学合 理 。３） 评 价 性原 可 则 ：是 指衡 量 基础 系统 性 能 的评 价 指标 应 涵 义明 确 、能 准确 表达 基础 系统 性 能 的本 质特 征 ，且便 于进 行 客观有 效 的量化 评 价。４） 动 态性 原 则 ：工 程结 构 与地 质 及周 边 环境 特征 的多 变性 决 定 了性 能 指标 体 系在 实 际应 用 中应 具有 足 够 的灵 活性 ， 即在 指 标 系统使 用过 程 中能满 足人 们对基 础性 能进 行 动态调整 的 需要 。 １３ 性 能指 标 规划 的方法 ． 目前 ，还 没有 一 套普 遍适 应 的性 能指 标体 系 规划 方 法 ，随 着 分 析对 象 及 其相 关 因素 、条 件 与 复杂 程 度 的不 同 ，所使 用 的方 法 也不 相 同 ，一 般 地 ，对基 础 选 型性 能 指标 体 系 的规 划 ，可 采用 目 标一 手段 分 析法 、因果分析 法 、Ｋ 法 、类 比法 、综合 法等 。其 中 ， Ｊ 目标 手 段 分 析法 是指 将 基础 选 型要 达 到 的 目标 和实 现 目标 所需 要 的 手段 按 照 上下 层 次关 系展 开 ，并 把 一 级 目标 的手 段作 为 二级 目 标 ，二 级 目标 的手 段作 为三 级 目标 ，依 次类 推 即可 将 总 目标分 解 为 层次 分 明相 互 联 系又逐 渐 具 体化 的分 层 目标 系统 。 因果 分析 法
是 用 因果分 析 图来 分析 影 响系 统 的 因素 并从 中找 出产生 某 种结 果 的 主要 原 因的 分析 方法 ，该方 法 用箭 头 表示 原 因与 结果 之 间 的关 系 ，可 形象 地把 基 础选 型 时需 考 虑 的问 题或 实 现 的结果 及 其 产生 的 原 因结 构图 形化 、条理 化 ，适 合 与处 理 复杂 的基 础选 型问 题 。 Ｋ 法 是 从很 多具 体信 息 中归 纳 出问 题整 体 含 义的一 种 分析 方 法 ， Ｊ 它 是通 过 收集 制订 与选 型 有关 的大 量信 息 卡 片 ，经 对诸 卡片 的观 察与聚类分析 ，并依据各类信息中包含子信息间的逻辑 、从属 、 因果关 系 排列 规划 各 子信 息 ，形 成 基础 选 型 的性能 指 标体 系 图 。 类 比法是 指在 已有性 能指 标 体 系实 例库 中选择 一个 与 具 体工 程选 型 要求 相 似 的指标 体 系 ，并结 合 工 程特 征 进行 必要 的删减 与 调整 后 ，即可 确定 一个 恰 当 的性 能指 标 体 系 。综合 法是 指 综 合使 用 上 述 诸方 法形成 性能 指标体 系 的方 法 。 ２ 基础选型性能评价指标体系规划 性 能 指标 体 系作 为基 础 性能 预 测 、评 价 与优 化 的依 据 ，对 基 础 工 程 的整体 性 能起 着 宏观 规划 和 控 制 的双 重关 键作 用 ，本 文 以 下 内容将 在全 面 系 统分 析诸 方 面对 基 础性 能 的需 求及 影 响制 约 选 型 的各 种 因素的基 础上 ，规划 基础 选 型的性 能指标 体 系。
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应 用 方 法 论
２ 第期 － 科 年 １ 漫 ０ 嚣霸 １ ７厦 ２
高层 建筑基础选型指 标评价体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ研究
李迎九
（ 河南省五建集 团，河 南郑 州 ４ ３０ ５ ０ ０） 中国分类号 ￥ １ ６ １ 文 献标 识码 Ａ 文章编号 １ ７— ６ 卜 （Ｏ ２０ 卜０ ０ — ２ ６３ ９ ７ ２ １）９ １２ ０
２ １ 目标 级性 能指标 的规 划 ．
目标 级性 能 指标 规 划是 指通 过 对 城 市社 会 系统 、业 主 及 上部 结构 系 统等方 面对 整个 基 础工 程 全 寿命 过程 的远近 期功 能 、安全 性 、施 工性 、经 济 性等 诸 多方 面 的要 求 及地 质 与周 边环 境 约 束等 全 面 系统分 析 ，辨 识 出需 通过 选 型来 考 虑 实现 或解 决 的对 选 型有 重要 影 响 的因 素或 性 能需 求 ，并将 其分 解 、聚类 、转化 为指 导基 础 型式 优选 、控制 与评 价 或代 表 基 础性 能优 劣的关 键 性 目标 级性 能 指标 的过 程 ，它也 是一 个 明确 选 型 目的与需 求 ，分 析 选型 影 响 因素 与约束 的 过程 ，基础 工程 在 整 个工 程 建设 中的重 要地 位 及 环 境 条 件 、上部 结 构条 件 等方 面 的多 变性 ，决定 了各 方 面 对基 础 要 求 的 复杂性 ，这 将给 反 映各 方面 要 求 与约 束 的性 能 目标 系统 的规 划 带 来 困难 ，如 片 面 地 强 调 某 一 个 性 能 目标 或 者 目标 系 统 的 缺 陷，都会导致所选方案性能的缺陷及对整体性能控制 的困难，不 分 主 次地 考虑 所 有 因素 又会 给 问题 的 解决 带 来混 乱 ，通 过对 各 方 面 复杂 要求 与约 束 进行 全 面系 统 的分 析 与归 纳 ，我们 对 基 础选 型 的整 体综 合性 能 目标进 行 了一级 结 构 分 解 ，规划 出了基 础 受 力合 理性 、抗灾 变作 用 性能 、施 工 可行 性 、地下 使 用功 能 空间 开 发利 用适 应 性 、全 寿命 期 的经 济有 效 性等 五 个 目标 级性 能 指标 。所确 定 的性 能指 标是 协 调 、沟通 基 础选 型与 其 它设 计环 节 及施 工 、使 用 、经济性 等 的桥梁 。
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基变 形 整体 稳 定性 等 方 而 的 四个 二级 指 标 ；基础 受力 合 理 性又
基 础受 力合 理 性是 指 基础 型 式 的特 征 （ 如持力 层 与埋 深 的 选 择 、地 基 与 基 础 的 整 体 强 度 、刚 度 、稳 定 性 等 ）与 具 体 地 质 条 件 、上部结 构 、周边 环境 等 相适 应 程 度 的刻 画 。影响 受 力合 理 性 的因素很多，既涉及到上部结构特征 、周边环境及地质特性与地 质 的 三维 空 间分 布等 诸 方面 因素 ，又 涉及 到 诸基 础 型式 本 身 的技 术 特性 ，是基 础 与地 基及 上 部结 构 之 间相 互 耦联 、相 互 影 响 的复 杂 互 动 系统 ，这 无疑 给 受力 合理 性 性 能指 标 规划 带来 了难 度 ，为 此 我们 在 查 阅有 关专 业 文献 及调 研 有 关专 家 的基 础上 ，对 其进 行 了分 解 与 规 划 ，并 将 基 础 的 受 力 合 理 性 指 标 可 分 解 为 地 基 受 力 合 理 性 、基础 受 力合 理 性及 使用 期 间 对周 边 建构 筑物 安 全 与稳 定 性 影 响 等三个 二 级指 标 ，而 前者 又 可 分解 为 持力 层承 载 能 力 、地
高层 建 筑基 础 的优 化 包括 型式 、拓 扑 和构 件 优化 三 个相 关 的 层 次 ，其 中 ，型 式优 化属 高 端 优化 ，其结 果往 往 决 定或 影 响着 后 两 阶段 的 优化 效果 。若型 式 选 择不 当 ，即使进 行 了精 心 的拓 扑 、 参 数优 化 与构 造设 计 ，也 难 以 达到 满 意 的优化 效 果 。 目前 ，人 们 对 高层 建 筑基 础优 化 的研 究 ，主要 集 中在 对某 些 具体 的基础 型 式 的拓 扑与 参数 优 化方 面 ，对 基 础 型式 优 化的研 究 尤 其是 对评 价 基 础 型式 优 劣 的性 能指 标体 系的 研究 则 相 对较 少 ，还 尚未 形 成系 统 成 熟 的基 础选 型 理论 、方 法 与 合理 、有效 的性 能指 标体 系 ，工 程 中主要是依据专家的经验及对个别性能指标优劣的判断进行基础 型 式 的优 选 。 １性能评价指标体系规划原 则与方法 １１ 性能 评价 指标 规划的 目的 ． 通 过 性能 指标 的规划 ，一 方 面 ，能 够从 更 广泛 的 时空 系统 全 面分 析辩 识 影 响基 础 （ 体综 合 性 能 ）选型 的 因 素及对 基 础诸 方 整 面性 能 的 要 求 ，并通 过 性 能 目标 的 要求 指 导 基 础 选 型 ；另 ～ 方 面 ，可 以对 基 础 的综合 性 能要 求 进行 分 解与 分 类研 究 ，能够 实现 在相 对 专 一 的性能 分类 范 围 内深 入 研究 性 能 的变 化规 律 及其 影响 因素 ，为 实现 对基 础性 能 的控 制 与 优化 及研 究 性 能 的实 现途径 等 奠定 基 础 ；其 三 ，通过 性 能指 标 体 系 可建立 起 基 础选 型设 计 与其 它设 计 、施工 、使 用 等方 面 的联 系 与 协调 ，克 服 或 避免 传统 各设 计过 程 之 间 、设计 与施 工 、使 用 过 程 之 间因缺 乏 必要 的 沟通 与协 调 而达 不 到全 寿命 、全 系统 、全性 能 整体 最优 效 果 的不 足 ，也 为 实现 并行 设计 、并行 工程 奠定 基础 。 １２ 性 能 指标 的规划 原则 ． １ ）系统 全 面 原 则 ：基 础 选 型 既 涉 及上 部 建 筑 结构 特征 、地 震 、地 质 及周 边 环境 ，又涉 及 其施 工 、防灾 、经 济 等诸 多 方面 的 性 能 要 求 ，单 纯 地 从 个 别 指 标 去 评 价 基 础 的 整 体 性 能 显 然 不 科 学 ，即使 所选 指 标 是最 主要 的 指标 ，也 仍存 在较 大 的 片面 性 ，故 为 选 型规 划 系统 全 面的 指标 体 系是 科 学 选型 的必 然 要求 和 必须 遵 循 的原 则 。 ２ ）简 明科 学 原 则 ：在 系统 全 面 原 则 的基 础 上 ，指 标 的设 置还 应 当 达到 简 明 、科 学 的要 求 ，该原 则 主要 反 映在 指标 体 系设 置要 突 出重点 ，指 标 间层 次 关 系要 明确 合 理 ，指 标体 系 的大 小 、层次要科学适 当等方面 ，若指标体 系过大 、层次过多、指标 过细 ，将 增 大 计算 与分 析 一作 量 ，反之 ，又难 以 全面 反 映基 础性 Ｉ ＝ ＿ ＝ 能 的各 个 方 面 ，故指 标 体 系 的规 划 应 科 学合 理 。３） 评 价 性原 可 则 ：是 指衡 量 基础 系统 性 能 的评 价 指标 应 涵 义明 确 、能 准确 表达 基础 系统 性 能 的本 质特 征 ，且便 于进 行 客观有 效 的量化 评 价。４） 动 态性 原 则 ：工 程结 构 与地 质 及周 边 环境 特征 的多 变性 决 定 了性 能 指标 体 系在 实 际应 用 中应 具有 足 够 的灵 活性 ， 即在 指 标 系统使 用过 程 中能满 足人 们对基 础性 能进 行 动态调整 的 需要 。 １３ 性 能指 标 规划 的方法 ． 目前 ，还 没有 一 套普 遍适 应 的性 能指 标体 系 规划 方 法 ，随 着 分 析对 象 及 其相 关 因素 、条 件 与 复杂 程 度 的不 同 ，所使 用 的方 法 也不 相 同 ，一 般 地 ，对基 础 选 型性 能 指标 体 系 的规 划 ，可 采用 目 标一 手段 分 析法 、因果分析 法 、Ｋ 法 、类 比法 、综合 法等 。其 中 ， Ｊ 目标 手 段 分 析法 是指 将 基础 选 型要 达 到 的 目标 和实 现 目标 所需 要 的 手段 按 照 上下 层 次关 系展 开 ，并 把 一 级 目标 的手 段作 为 二级 目 标 ，二 级 目标 的手 段作 为三 级 目标 ，依 次类 推 即可 将 总 目标分 解 为 层次 分 明相 互 联 系又逐 渐 具 体化 的分 层 目标 系统 。 因果 分析 法
是 用 因果分 析 图来 分析 影 响系 统 的 因素 并从 中找 出产生 某 种结 果 的 主要 原 因的 分析 方法 ，该方 法 用箭 头 表示 原 因与 结果 之 间 的关 系 ，可 形象 地把 基 础选 型 时需 考 虑 的问 题或 实 现 的结果 及 其 产生 的 原 因结 构图 形化 、条理 化 ，适 合 与处 理 复杂 的基 础选 型问 题 。 Ｋ 法 是 从很 多具 体信 息 中归 纳 出问 题整 体 含 义的一 种 分析 方 法 ， Ｊ 它 是通 过 收集 制订 与选 型 有关 的大 量信 息 卡 片 ，经 对诸 卡片 的观 察与聚类分析 ，并依据各类信息中包含子信息间的逻辑 、从属 、 因果关 系 排列 规划 各 子信 息 ，形 成 基础 选 型 的性能 指 标体 系 图 。 类 比法是 指在 已有性 能指 标 体 系实 例库 中选择 一个 与 具 体工 程选 型 要求 相 似 的指标 体 系 ，并结 合 工 程特 征 进行 必要 的删减 与 调整 后 ，即可 确定 一个 恰 当 的性 能指 标 体 系 。综合 法是 指 综 合使 用 上 述 诸方 法形成 性能 指标体 系 的方 法 。 ２ 基础选型性能评价指标体系规划 性 能 指标 体 系作 为基 础 性能 预 测 、评 价 与优 化 的依 据 ，对 基 础 工 程 的整体 性 能起 着 宏观 规划 和 控 制 的双 重关 键作 用 ，本 文 以 下 内容将 在全 面 系 统分 析诸 方 面对 基 础性 能 的需 求及 影 响制 约 选 型 的各 种 因素的基 础上 ，规划 基础 选 型的性 能指标 体 系。
１ ０ ２
应 用 方 法 论
２ 第期 － 科 年 １ 漫 ０ 嚣霸 １ ７厦 ２
高层 建筑基础选型指 标评价体ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ研究
李迎九
（ 河南省五建集 团，河 南郑 州 ４ ３０ ５ ０ ０） 中国分类号 ￥ １ ６ １ 文 献标 识码 Ａ 文章编号 １ ７— ６ 卜 （Ｏ ２０ 卜０ ０ — ２ ６３ ９ ７ ２ １）９ １２ ０
２ １ 目标 级性 能指标 的规 划 ．
目标 级性 能 指标 规 划是 指通 过 对 城 市社 会 系统 、业 主 及 上部 结构 系 统等方 面对 整个 基 础工 程 全 寿命 过程 的远近 期功 能 、安全 性 、施 工性 、经 济 性等 诸 多方 面 的要 求 及地 质 与周 边环 境 约 束等 全 面 系统分 析 ，辨 识 出需 通过 选 型来 考 虑 实现 或解 决 的对 选 型有 重要 影 响 的因 素或 性 能需 求 ，并将 其分 解 、聚类 、转化 为指 导基 础 型式 优选 、控制 与评 价 或代 表 基 础性 能优 劣的关 键 性 目标 级性 能 指标 的过 程 ，它也 是一 个 明确 选 型 目的与需 求 ，分 析 选型 影 响 因素 与约束 的 过程 ，基础 工程 在 整 个工 程 建设 中的重 要地 位 及 环 境 条 件 、上部 结 构条 件 等方 面 的多 变性 ，决定 了各 方 面 对基 础 要 求 的 复杂性 ，这 将给 反 映各 方面 要 求 与约 束 的性 能 目标 系统 的规 划 带 来 困难 ，如 片 面 地 强 调 某 一 个 性 能 目标 或 者 目标 系 统 的 缺 陷，都会导致所选方案性能的缺陷及对整体性能控制 的困难，不 分 主 次地 考虑 所 有 因素 又会 给 问题 的 解决 带 来混 乱 ，通 过对 各 方 面 复杂 要求 与约 束 进行 全 面系 统 的分 析 与归 纳 ，我们 对 基 础选 型 的整 体综 合性 能 目标进 行 了一级 结 构 分 解 ，规划 出了基 础 受 力合 理性 、抗灾 变作 用 性能 、施 工 可行 性 、地下 使 用功 能 空间 开 发利 用适 应 性 、全 寿命 期 的经 济有 效 性等 五 个 目标 级性 能 指标 。所确 定 的性 能指 标是 协 调 、沟通 基 础选 型与 其 它设 计环 节 及施 工 、使 用 、经济性 等 的桥梁 。
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基变 形 整体 稳 定性 等 方 而 的 四个 二级 指 标 ；基础 受力 合 理 性又
