山地建筑结构设计难点分析

建筑科学

2019年12期︱47︱ 山地建筑结构设计难点分析 黄首富 广西建工五建设计研究院，广西 南宁 530001 摘要：山地地区地形变化常常比较大，如何利用地势来实现建筑功能，常常需要考虑建筑挡土，浅埋基础抗滑移抗倾覆问题。因此，解决由山地地形形成的的设计难点是非常重要的。 关键词：山地建筑；结构设计；难点分析 1 工程概况 香山一品项目位于驻马店市确山县盘龙大道东北部，用地西高东底，场地东西高差9.5m，项目为高层住宅楼群，由六栋高层住宅楼及配套商业用房组成，设地下室用作储藏室和设备用房。整个场地地质条件复杂，地形存在高差并有岩洞溶洞等不良地质现象。高层住宅结构形式是剪力墙结构，主楼筏板基础可利用岩层做持力层。地下室的水位全年都很低，不需要做抗浮设计。以9#楼为例，地上31层，为了尽量利用原地面高层，减少开挖，同一建筑内设两层，局部一层地下室，具体见下面南、北立面剖面图。 结构设计条件：基本雪压0.45kN/m2，基本风压0.40kN/m2，地面粗糙度B类，承载力计算的安其1.1倍考虑；抗震烈度6度，地震加速度0.05g，设计地震分组第一组，场地类别II类[1][2]。 2 不同边坡支护方案比较 2.1 放坡 自然放坡只要现有场地允许是首选支护形式，适用于地下水较低和坡度较高土质较好的地区，而往往由于施工现场有限，不允许设置缓坡而不能使用。 2.2 重力式挡土结构 重力式挡墙利用自身重力来抵抗土体压力的一种支护形式，用于保持结构两侧的地面之间的高度差，以保持和稳定地面的坡度。在建筑、道路、铁路和桥梁等建筑项目中都有极大的用处。一般土质边坡高度不宜大于10m，岩质边坡不宜大于12m，如果坡度太高，它对土地开发和使用没有太多贡献，不经济，安全度降低。 2.3 锚杆(索)挡墙 锚杆挡墙利用锚杆、钢筋网、喷射混凝土与土体一起共同作用组成支护体系形成稳定体，有助于提高土质或岩石的强度和稳定性。在考虑山地地区对着陆区域的影响时，必须使用更严格的墙壁和锚杆，以及对山地进行一般支撑结构的严格要求。但在复杂的地质条件下，建筑结构错层中不利于施工。 2.4 钢筋混凝土挡墙 混凝土挡墙和主体结构一同参与工作，共同抵抗地震作用和土压力作用。由于现场条件限制，一侧局部地上一层之两层需要挡土，利用原有结构挡土在结构模型中需要考虑土压力作用，满足建筑物的整体抗滑移和抗倾覆作用，可以起到良好的经济性。 综合以上几种支护形式，本项目场地开阔，主楼外地形存在高差，可以采用自然放坡和重力式挡墙支护，主楼部分由于场地限值，可以利用主楼剪力墙结构体现来挡土，挡土墙与主楼共同作用，抵挡土压力和地震作用。 3 基础选型及基础埋深确定 本项目场地为岩质，住宅楼利用原有高差变化大地形，做单层两层地下室，高差在分界线处以缝分开，筏板基础以天然地基承载力特征值600kPa第(2)层强风化灰岩做持力层，局部有小溶洞的地方用注浆加固处理，充分发挥岩层承载力优势，经济合理安全。 浅基础的埋深一般取决于基础底土质情况、层高和地下室层数，本工程基础埋深按照规范约为6.5m。由于场地的特殊性，住宅楼主体一侧为开口地下室，基础埋深宜从室外最低点算起。主楼整体计算高度宜按照室外最低点算起，计算基础埋深。由于筏板基底存在很大高差，计算可考虑力的传递不均衡性。筏板基础在高差处高差超过筏板厚度，受力性能差，可采取加强措施，增强筏板的整体性，如下图筏板高差处剖面大样，以满足计算的要求。 Building & Science

︱48︱2019年12期 4 高层结构整体抗倾覆抗滑移验算 本工程住宅楼高度大，受到地震作用和风荷载的水平力也较大，并存在土压力的的不利水平力的影响，基础埋深不满足规范规定的埋深的情况下，验算主体结构整体抗倾覆抗滑移显得尤其重要，直接关系到建筑安全性。 高层住宅楼主体下有一敞口地下室，混凝土挡土墙与主体结构连为一体，筏板基底高差较大。由于基础浅埋，土压力直接作用于住宅楼主体结构上，应验算结构抗倾覆抗滑移整体稳定性[3]。 4.1 整体抗倾覆的控制 9#楼主体结构抗倾覆验算，采用SATWE程序计算的结果如下表格所示： 表4-1 PKPM结构整体抗倾覆验算结果 倾覆力矩Mor 抗倾覆力矩Mr 比值Mr/Mov 零应力区（%） X地震 113392.6 3230188.2 28.49 0.00 Y地震 114313.2 2250399.2 19.69 0.00 X风荷载 181811.6 3340978.0 18.38 0.00 Y风荷载 295009.2 2323788.5 7.88 0.00 结构主体抗倾覆稳定性满足要求。本工程剪力墙结构以筏板基础为嵌固端，以筏板边缘为倾覆计算点，根据楼层地震，风力作用产生水平力来计算主体结构的整体倾覆力。水平作用力可以采用底部剪力法，各楼层可取一个自由度，结构的水平地震作用标准值，可以按照下式计算。 ）（n1-1FEKnkkkiiiFGHGH （4-1） 数。：顶部附加地震作用系n 本栋楼质量沿高度分布均匀，水平作用力沿主体高度呈倒三角形。水平力V作用于结构的（2/3）H处，高度H为室外地面到楼屋面的高度。倾覆力矩理论计算式为: )32(MHVov （4-2） 抗倾覆力矩作用力总重力荷载代表值G，其抗力计算公式为： 2/MGBr （4-3） 式中Mr - 抗倾覆力标准值；G-重力荷载代表值；B-基础宽度 《高层建筑混凝土结构技术规程》规定在重力荷载和水平荷载标准值或者重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下，本工程高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区，由表4-1结果均满足要求。 4.2 抗滑移验算 由于建筑浅埋，不满足规范埋深的要求，应对筏板基础做抗滑验算，以满足设计要求。结构主体受到的倾覆力矩计算式为4-2： Mov=V（2H/3），H为结构高度（98m），V总水平力。Mov=V（2H/3）=3340978.0KN·m。V=Mov*3/（2H）=51137.42KN。滑移力F可以借鉴挡土墙抗滑移计算公式。滑移摩擦力为F=tan×G=*G。根据SATWE计算，结构的总重量为恒载总重G=20627.05t=206270.5kN，岩石的抗摩擦系数可取0.60，抗滑动摩擦力为F = =0.6×206270.5= 123762.3KN。 F/V=123762.3/51137.42=2.42＞1.3，满足抗滑移稳定性。 5 结语 山地建筑由于地形起伏，高差往往比较大，通常为了减少开挖量，而就地势建造建筑物，以节约造价；往往就存在由于错层，基础埋深不够，而影响到潜在的安全隐患，这样通过一定的安全措施来满足使用要求。设计中建议采取一定措施。 （1）由于地形原因造成地下室一侧或两侧外露，在临空面宜加设钢筋混凝土墙以减少扭转效应，减少结构偏心，提高抗扭转性能。 （2）当基础埋深不满足规范要求时，应当验算结构主体的整体抗倾覆和抗滑移稳定性，以满足建筑结构的安全性。 （3）山地建筑结构计算高度，应从建筑物室外最低点起算，考虑结构最不利影响，并应考虑土压力作用影响。 参考文献： [1]GB50009-2012.建筑结构荷载规范. [2]GB50011-2010.建筑抗震设计规范(2016年版). [3]宋兵.山地建筑结构设计的相关问题探讨[J].四川建材,2017(09):97 -98. （上接第 36 页） 3.3 完善培训效果的评估机制 培训效果的评估机制是衡量企业培训质量的重要环节，通过完善培训的评估机制能有效实现对员工的培训是否达到预期目标以及培训计划是否全面、有效，从而将评估数据及结果反馈给相应的主管部门，从而逐步完善培训计划。培训效果的评估内容主要包括员工的表现、对培训内容的掌握程度以及评估成绩等，从而检测培训的效果，为企业下一步的发展决策奠定基础。这种评估机制不需要企业进行大规模繁琐的信息搜集工作，而是只需要通过“互联网+”技术运用下的后台数据中心，通过导入相关数据，例如员工的生产效率、企业营业额以及员工的知识掌握程度等多方面的数据，从而分析出个人的工作质量与企业利益的相关性进行综合分析，从而使得最终的评估结果更具有准确性。而且也可以根据评估数据来发现培训工作中的问题，进而不断优化培训方案，更好地促进电力公司的发展。 4 结语 综上所述，“互联网+”技术的发展为电力企业的培训管理工作的发展带来了新的发展机遇，也促使企业在发展中逐渐转变发展理念，并能积极运用现代技术的基础上结合企业自身的发展规律及发展优势，从而不断实现对企业培训管理工作的优化，进而不断促进电力企业的市场竞争力日益提高，从而为市场提供优质的服务。 参考文献： [1]罗景凤.互联网 + 背景下的企业培训管理对策[J].企业改革与管理,2018(3). [2]杨天亿.“互联网 + 传统培训”理念在大型发电企业培训管理中的探索与实践[J].祖国,2017(21). （上接第 42 页） 使用规范。通过对员工进行分级，确保信息的保密性。不同等级的员工所看到的企业信息也是不一样的，最大程度保证电力企业的信息安全。其次，便是构建应急管理。一旦出现一些突出情况，迅速启动应急管理机制，将损失降到最低。另外，对已经出现的事故应该进行分析，并建立相应的预防措施，让整个管理有条不紊的进行。在电力企业信息安全防护体系中，预警机制的建立能够让员工遇到突发情况迅速响应，确保电力企业的正常运行。 3 结语 在信息化的时代，我们在享受其带来的便利，就应该成收起相应的挑战和困境。在电力企业构建安全防护体系，便是从自身的信息化体系出发的。一方面，电力企业要完成自我管理，提升员工安全方法意识，正确、健康的使用电脑，杜绝一切威胁自身电脑信息安全的不确定因素。另一方面，加强企业自身的管理，不断自省，不仅仅对当前的信息安全的防护体系的运行，还有内容方面等等都是要不断进行思考的。毕竟，电力企业建立信息安全防护体系更多时候是为了抵抗外在的威胁。加强自身反省，才能够不断根据时代的变化及时做出相应的调整，甚至走在时代的前言，主动的迎接外在环境中的挑战。 参考文献： [1]葛元鹏,蔡晓明,周晟,黄泰宁.电网企业信息安全防护体系建设[J].电子科技,2015,28(07):186-188. [2]姜勇,田正山.浅析供电企业信息安全防护体系建设[J].机电信息, 2011(06):4-5. [3]李艳.水电企业信息网络安全防护体系建设探讨[J].电网与水力发电进展,2007,23(07):35-37.