[实用新型]一种新型高层建筑补偿式基础结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型高层建筑补偿式基础结构。

背景技术

我国幅员辽阔，土地广袤，由沿海到内陆，从平原到山区存在各种类型的土。由于所处地理环境和气候条件的差异，地质成因和历史进程不同，各类土表现出不同的工程性质。软土是一种高压缩性、低抗剪强度的土，在外荷载作用下的软土地基承载能力低、地基变形大且历时长，建筑物极易发生不均匀沉降或倾斜侧移。在岩土工程设计中往往需要对软土地基进行处理，来满足设计施工要求。

目前，对于软土地区的高层建筑可采用筏形基础、箱形基础、薄壳基础等补偿式基础等进行处理。补偿式基础是用以减少由建筑物荷载引起的地基沉降，而以岩土自重大致相当于建筑荷载的原则而砌筑于地下相应深度处的整体性基础。其中，（1）筏形基础是将所有单独基础连成整体钢筋混凝土板，通过扩大基础面积来提高地基土的承载力，同时又可防止结构物局部发生不均匀沉降。（2）箱形基础是由顶板、底板和纵横交叉的隔墙组成一个空间整体结构，基础中的空心部份可用来做地下室，适用于地基是软土且岩层又很深时的地基处理。（3）薄壳基础是根据壳体结构能够承受较大的压力，基于壳体厚度薄且有较好的刚度，能够实现大跨度的基础设计。但是，(1)筏形基础由于平面面积较大，且厚度有限，对于大面积的软弱质土质并不能有效的处理，且有限的抗弯刚度无力调整过大的沉降差异。（2）箱型基础由于自身的构造需要，结构复杂，并且过多的隔墙使得地下空间使用受到极大的限制。(3)薄壳基础多采用现浇施工，费工费时，且不能承受集中荷载，抗冲切能力弱。作为基础结构设计，前述的基础一旦局部失稳产生倾覆，由于高层建筑物自身重力作用，造成倾覆加剧从而破坏结构平衡，而使基础产生进一步失稳的连锁反应。综上所述，对于上述补偿性基础的改进设计具有广阔的应用背景和重要的研究价值。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种避免软土地基带来的侧移倾覆和不均匀沉降，同时提高基础整体强度、刚度和稳定性的新型高层建筑补偿式基础结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新型高层建筑补偿式基础结构，包括向上凹陷的壳型底板和位于所述的壳型底板四周的四个侧壁，所述的壳型底板和四个所述的侧壁围成基础结构空腔，所述的基础结构空腔内设置有十字交叉且呈均匀网状分布的若干个水平直梁以及十字交叉且呈均匀网状分布的若干个曲梁，所述的水平直梁的端部和所述的曲梁的端部分别固定在所述的侧壁上，所述的曲梁位于所述的水平直梁下方且所述的曲梁的下表面固定在所述的壳型底板的底面上，所述的水平直梁的十字交叉点和所述的曲梁的十字交叉点的上下位置相对应，所述的基础结构空腔内还设置有垂直墩柱，所述的垂直墩柱依次穿过所述的水平直梁的十字交叉点和所述的曲梁的十字交叉点且固定在所述的壳型底板上。

所述的壳型底板的水平切角为8-15度，所述的壳型底板的长宽比为（3:1）-（5:2），所述的侧壁的垂直深度与所述的壳型底板的长度比为（1:3）-（1:5）。

所述的壳型底板为厚度在1000-1500mm之间的曲面钢筋混凝土厚板。

所述的垂直墩柱的下端且位于所述的曲梁内设置有呈2-3级面积逐步增大的阶梯状墩柱台。

所述的墩柱台内设置有直径为8-10mm的用于提高承载力的加强筋，所述的加强筋的配筋率为0.8-1.2%。

所述的壳型底板的底部设置有水平隔板。

所述的侧壁向内倾斜一定角度且其倾斜角度为与垂直方向呈6-12度。提升结构侧移、倾斜时的抵抗力。

所述的壳型底板、所述的侧壁、所述的水平直梁、所述的曲梁以及所述的垂直墩柱均采用高强度钢筋混凝土材料制作而成。