基础设计论文范文
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第1篇
关键词：桩筏基础；不均匀布桩；补偿平衡法；桩土相互作用
1工程概况
自沙花园1#楼，地上主楼十四层，裙楼四层，地下室二层，框架剪力墙结构。2002年五月开始设计。拟建场地从上至下分别人工填土、粉质粘土或含砾质粘土、中粗砂、卵石、粉细砂、粉质粘土、中粗砂、卵石、残积粉质粘土、强化粉砂岩、中风化粉砂岩。粉细砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中风化岩位于基底约25m。由于地质条件比较复杂，故需进行综合考虑地基基础设计方案，满足既安全又经济的要求。
2基础设计方案
初步设计时拟采用人工挖孔桩基础，然而在基坑护壁桩开挖过程中发现位于地面下11m左右的粉细砂极不稳定，在土体自重压力作用下，粉细砂自然上涌，10h最大上涌达2m。护壁桩施工虽然采取有效方法控制了粉细砂上涌，但代价太高。建设方要求基础设计采用其它方案，经研究拟采用筏板基础。然而该工程位于山坡上，勘察方及建设方担心过大的基底压应力可能会导致粉细砂从地势较低处涌出，要求作用在粉细砂土层上的最大压应力不能超过200kPa，该应力值与土体的自重应力基本相当。通过对上部结构进行分析计算，主楼部分由于层数多且抗震墙基本布置在主楼部分，导致基底压应力远超过允许值(除非筏板向四周扩展得很大)。而裙楼部分对地基产生的压应力即使在人防荷载作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大压应力的及场地范围影响，必须采用桩筏。
3补偿平衡法
作为本工程设计的注册结构工程师，本人查阅了国外类似工程的设计文献，决定采用文献中的基础设计方法-补偿平衡法。经过计算，结构下部六层荷载由地基土承担，六层以上的荷载由桩基承担。这种方法参考了桩同作用，利用天然地基的承载力，使桩基与天然地基互补，采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担，使桩的数量及筏板的厚度得以减少，具有一定的经济效益。
4布桩方式
在建筑工程中采用桩筏基础，是为了确保建筑物不产生过大的不均匀沉降和不超过允许范围的倾斜。在传统的桩筏基础设计中，主要采用等桩径等桩长等桩距布置，然而对本工程而言，由于上部荷载的不均匀性及受场地限制，若采用均匀布桩将导致结构重心与基础形心距离远大于文献《层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)的要求。同时使有些桩未能充分发挥作用，有时筏板的不均匀沉降也比较大。考虑到主楼和裙楼的荷载差异性，且当前建筑工程中主要采用灌注桩，便于调整桩的桩径和长度，本工程决定采用不均匀的布桩方式，其布置方式大体有如下几种：图1(a)为等桩径等桩长不等桩距；图1(b)为不等桩径等桩长等桩距；图1(c)为不等桩径等桩长不等桩距：图1(d)为桩径桩长桩距均不等。本工程的设计中通过不断调整桩距及桩的承载力，以达到筏板形心与上部结构的基本重合。5桩土复合地基设计
5．1桩土复合地基的优点
5．1．1增强桩身上部桩侧土的结构强度，可以提高桩的承载力，改善桩的变形特性，减少地基沉降。
5．1．2通过对桩的施工，实现对桩间土的挤密加固，充分发挥和利用地基土的承载力，有效地解决软土地基承载力不足的问题。
5．2桩土复合地基承载力计算
按照《建筑桩基基技术规范》(JGJ94-94)52条之规定，对于桩数超过3根非端承桩复合地基，当根据静载试验确定当桩竖向极限承载力标准值时，其复合基桩的竖向承载力设计值为：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck为承台底1/2宽深度范围内(不超过5m)内地基土极限承载力标准值。由于该范围内土层为粉细砂，所以地基土不管挤密与否，地基土承力允许设计值均控制为200kPa，其极限承载力近似取400kPa。
5．3桩土复合地基及基础沉降设计
设计拟采用φ400钢筋混凝土锤击沉管灌注桩，设计时考虑到若以中风化岩为桩端持力层，虽然可提高每根桩的设计承载力，但桩在设计荷载作用下的沉降量极小，有可能导致地基土尚未开始工作桩就已受压破坏。为此决定所有桩均采用摩擦桩，以粗砂层为桩端持力层。通过计算及静载试验确定单桩承载力特征值为500kN。由于单桩承载力及土极限承载力的确定，通过平衡荷载法初步确定的总桩数就可以求得每根基桩的设计承载力。当基桩的承载力确定后，根据每根柱或每片剪力墙的荷载进行初步布桩。由于为不均匀布桩，所以桩数不能完全由承载力控制，还应通过地基的沉降来调整桩的布置。由于桩在压力为1000kN时测得的位移为35mm，在压力为500kN时的稳定位移为15mm，而无桩部分基础的理论计算位移为22mm。显然在桩同作用下，基础位移肯定会大于桩或土任一种情况下产生的位移，甚至会达到两者位移和。因此把桩与土孤立起来进行设计显然不妥。因而桩同作用下的基础沉降设计成为本工程的一个难点。由于设计桩距一般在3.75～5.5D间，桩对土有较大的挤密作用。挤密系数f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S为桩距，D为桩径)，挤密后的平均压缩系数近似=原系数／f。再根据同一土层中的压压缩系数与压缩模量的相对关系，近似的推算出挤密后地基土的压缩模量。桩土复合地基的基础沉降量近似=挤密后土产生的沉降+桩在设计荷载作用下产生的沉降。通过不断的调整桩距及桩的承载力，达到桩土复合地基与无桩地基沉降量的基本一致。为保证理论与实际的一致，要求勘察单位在桩施工完后，重新钻探取样，测顶桩底以上土的压缩模量。通过比较，两者差距完全在允许范围内。
6实际沉降的分析与研究
该工程从投入使用到现在已超过四年，通过对施工及使用阶段的沉降测量，主体竣工时最大沉降量为18mm，最小沉降量为10mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工一年后最大沉降量为24mm，最小沉降量为14mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工三年后最大沉降量为25mm，最小沉降量为15mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm，说明沉降已基本稳定。此沉降量稍大于理论计算值，但远小于规范允许值。该工程的沉降规律也与附近的一栋纯筏板基础的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。
第2篇
自沙花园1#楼，地上主楼十四层，裙楼四层，地下室二层，框架剪力墙结构。2002年五月开始设计。拟建场地从上至下分别人工填土、粉质粘土或含砾质粘土、中粗砂、卵石、粉细砂、粉质粘土、中粗砂、卵石、残积粉质粘土、强化粉砂岩、中风化粉砂岩。粉细砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中风化岩位于基底约25m。由于地质条件比较复杂，故需进行综合考虑地基基础设计方案，满足既安全又经济的要求。
2基础设计方案
初步设计时拟采用人工挖孔桩基础，然而在基坑护壁桩开挖过程中发现位于地面下11m左右的粉细砂极不稳定，在土体自重压力作用下，粉细砂自然上涌，10h最大上涌达2m。护壁桩施工虽然采取有效方法控制了粉细砂上涌，但代价太高。建设方要求基础设计采用其它方案，经研究拟采用筏板基础。然而该工程位于山坡上，勘察方及建设方担心过大的基底压应力可能会导致粉细砂从地势较低处涌出，要求作用在粉细砂土层上的最大压应力不能超过200kPa，该应力值与土体的自重应力基本相当。通过对上部结构进行分析计算，主楼部分由于层数多且抗震墙基本布置在主楼部分，导致基底压应力远超过允许值(除非筏板向四周扩展得很大)。而裙楼部分对地基产生的压应力即使在人防荷载作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大压应力的及场地范围影响，必须采用桩筏。
3补偿平衡法
作为本工程设计的注册结构工程师，本人查阅了国外类似工程的设计文献，决定采用文献中的基础设计方法-补偿平衡法。经过计算，结构下部六层荷载由地基土承担，六层以上的荷载由桩基承担。这种方法参考了桩同作用，利用天然地基的承载力，使桩基与天然地基互补，采用控制沉降的方法将上部荷载由桩和筏板共同互补承担，使桩的数量及筏板的厚度得以减少，具有一定的经济效益。
4布桩方式
在建筑工程中采用桩筏基础，是为了确保建筑物不产生过大的不均匀沉降和不超过允许范围的倾斜。在传统的桩筏基础设计中，主要采用等桩径等桩长等桩距布置，然而对本工程而言，由于上部荷载的不均匀性及受场地限制，若采用均匀布桩将导致结构重心与基础形心距离远大于文献《层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)的要求。同时使有些桩未能充分发挥作用，有时筏板的不均匀沉降也比较大。考虑到主楼和裙楼的荷载差异性，且当前建筑工程中主要采用灌注桩，便于调整桩的桩径和长度，本工程决定采用不均匀的布桩方式，其布置方式大体有如下几种：图1(a)为等桩径等桩长不等桩距；图1(b)为不等桩径等桩长等桩距；图1(c)为不等桩径等桩长不等桩距：图1(d)为桩径桩长桩距均不等。本工程的设计中通过不断调整桩距及桩的承载力，以达到筏板形心与上部结构的基本重合。
5桩土复合地基设计
5．1桩土复合地基的优点
5．1．1增强桩身上部桩侧土的结构强度，可以提高桩的承载力，改善桩的变形特性，减少地基沉降。
5．1．2通过对桩的施工，实现对桩间土的挤密加固，充分发挥和利用地基土的承载力，有效地解决软土地基承载力不足的问题。
5．2桩土复合地基承载力计算
按照《建筑桩基基技术规范》(JGJ94-94)52条之规定，对于桩数超过3根非端承桩复合地基，当根据静载试验确定当桩竖向极限承载力标准值时，其复合基桩的竖向承载力设计值为：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck为承台底1/2宽深度范围内(不超过5m)内地基土极限承载力标准值。由于该范围内土层为粉细砂，所以地基土不管挤密与否，地基土承力允许设计值均控制为200kPa，其极限承载力近似取400kPa。
5．3桩土复合地基及基础沉降设计
设计拟采用φ400钢筋混凝土锤击沉管灌注桩，设计时考虑到若以中风化岩为桩端持力层，虽然可提高每根桩的设计承载力，但桩在设计荷载作用下的沉降量极小，有可能导致地基土尚未开始工作桩就已受压破坏。为此决定所有桩均采用摩擦桩，以粗砂层为桩端持力层。通过计算及静载试验确定单桩承载力特征值为500kN。由于单桩承载力及土极限承载力的确定，通过平衡荷载法初步确定的总桩数就可以求得每根基桩的设计承载力。当基桩的承载力确定后，根据每根柱或每片剪力墙的荷载进行初步布桩。由于为不均匀布桩，所以桩数不能完全由承载力控制，还应通过地基的沉降来调整桩的布置。由于桩在压力为1000kN时测得的位移为35mm，在压力为500kN时的稳定位移为15mm，而无桩部分基础的理论计算位移为22mm。显然在桩同作用下，基础位移肯定会大于桩或土任一种情况下产生的位移，甚至会达到两者位移和。因此把桩与土孤立起来进行设计显然不妥。因而桩同作用下的基础沉降设计成为本工程的一个难点。由于设计桩距一般在3.75～5.5D间，桩对土有较大的挤密作用。挤密系数f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S为桩距，D为桩径)，挤密后的平均压缩系数近似=原系数／f。再根据同一土层中的压压缩系数与压缩模量的相对关系，近似的推算出挤密后地基土的压缩模量。桩土复合地基的基础沉降量近似=挤密后土产生的沉降+桩在设计荷载作用下产生的沉降。通过不断的调整桩距及桩的承载力，达到桩土复合地基与无桩地基沉降量的基本一致。为保证理论与实际的一致，要求勘察单位在桩施工完后，重新钻探取样，测顶桩底以上土的压缩模量。通过比较，两者差距完全在允许范围内。
6实际沉降的分析与研究
该工程从投入使用到现在已超过四年，通过对施工及使用阶段的沉降测量，主体竣工时最大沉降量为18mm，最小沉降量为10mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工一年后最大沉降量为24mm，最小沉降量为14mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm；竣工三年后最大沉降量为25mm，最小沉降量为15mm，相邻柱与柱之间的最大沉降差为4mm，说明沉降已基本稳定。此沉降量稍大于理论计算值，但远小于规范允许值。该工程的沉降规律也与附近的一栋纯筏板基础的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。
7结论
通过本工程可以看出，当上部竖向荷载不均时完全可以采用不等距布桩的筏板基础，从而减少筏板的内力及不均匀沉降；摩擦型桩筏基础的沉降规律与纯筏板基础基本一致。
第3篇
在服装设计中的应用服装造型属于立体构成范畴，服装设计也就是运用美的形式法则有机地组合点、线、面、体，形成完美造形的过程。点、线、面、体既是独立的因素，又是一个相互关联的整体。
1.1、点
点在空间中起着标明位置的作用，具有注目、突出诱导视线的性格。点在空间中的不同位置及形态以及聚散变化都会引起人的不同视觉感受。
1.11、点在空间的中心位置时，可产生扩张、集中感。
1.12、点在空间的一侧时，可产生不稳定的游移感。
1.13、点的竖直排列能产生直向拉伸的苗条感。
1.14、较多数目、大小不等的点作渐变的排列可产生立体感和视错感。
1.15、大小不同的点有秩序的排列可产生节奏韵律感。
在服装中小至钮扣、面料的圆点图案，大至装饰品都可被视为一个可被感知的点，我们了解了点的一些特性后，在服装设计中恰当地运用点的功能，富有创意地改变点的位置、数量、排列形式、色彩以及材质某一特征，就会产生出奇不意的艺术效果。
1.2、线
点的轨迹称为线，它在空间中起着联贯的作用。线又分为直线和曲线两大类，它具有长度、粗细、位置以及方向上的变化。不同特征的线给人们不同的感受。例如水平线平静安定，曲线柔和圆润，斜向直线具有方向感。同时通过改变线的长度可产生深度感，而改变线的粗细又产生明暗效果等等。在服装中线条可表现为外轮廓造型线、剪缉线、省道线、褶裥线、装饰线以及面料线条图案等等。服装的形态美的构成，无处不显露出线的创造力和表现力。
1.3、面
线的移动形迹构成了面。面具有二维空间的性质，有平面和曲面之分。面又可根据线构成的形态分为方形、圆形、三角形、多边形以及不规则偶然形等等。不同形态的面又具有不同的特性。例如，三角形具有不稳定感，偶然形具有随意活泼之感等等。面与面的分割组合，以及面与面的重叠和旋转会形成新的面，面的分割有以下几种分割方式：直面分割、横面分割、斜面分割、角面分割。
在服装中轮廓及结构线和装饰线对服装的不同分割产生了不同形状的面，同时面的分割组合、重叠、交叉所呈现的平面又会产生出不同形状的面，面的形状千变万化。同时面的分割组合、重叠、交叉所呈现的布局又丰富多彩。它们之间的比例对比、机理变化和色彩配置，以及装饰手段的不同应用能产生风格迥异的服装艺术效果。
1.4、体
体是由面与面的组合而构成的，具有三维空间的概念。不同形态的体具有不同的个性，同时从不同的角度观察，体也将表现出不同的视觉形态。
体是自始至终贯穿于服装设计中的基础要素，设计者要树立起完整的立体形态概念。一方面服装的设计要符合人体的形态以及运动时人体的变化的需要，另一方面通过对体的创意性设计也能使服装别具风格。
2、基本法则
服装是人类重要的审美对象。在长期实践中，人们通过鉴赏和创造服装的外观形式组逐步发展了一些与其他艺术门类相通的形式法则，这些法则对提高我们的艺术修养和创作能力有良好的指导意义。其主要有比例、平衡、视错、强调、变化与统一的协调等几个方面的内容
2.1、比例
比例是相互关系的定则，体现各事物间长度与面积，部分与部分，部分与整体间的数量比值。对于服装来讲比例也就是服装各部分尺寸之间的对比关系。
比例是也是服装设计的重要法则。服装的外观要给人美的感受，组成服装外观美的各要素均应具有良好的比例。例如裙长与整体服装长度的关系；贴袋装饰的面积大小与整件服装大小的对比关系等等。服装设计的比例是会变化的，既要尊重人们固有的审美习惯和审美经验，又要随着时代的变化而变化。
2.2、平衡
在一个交点上，双方不同量，不同形但相互保持均衡的状态称为平衡。其表现为对称式的平衡和非对称性平衡两种形式。
对称的平衡为相反的双方之面积、大小、质料在保持相等状态下的平衡，这种平衡关系应用于服装中可表现出一种严谨、端庄、安定的风格，在一些军服、制服的设计中常常加以使用。为了打破对称式平衡的呆板与严肃，追求活泼、新奇的着装情趣，不对称平衡则更多地应用于现代服装设计中，这种平衡关系是以不失重心为原则的，追求静中有动，以获得不同凡响的艺术效果。
2.3、节奏
节奏是一种有。在视觉艺术中点、线、面、体以一定的间隔、方向按规律排列，并由于连续反复之运动也就产生了节奏。这种重复变化的形式有三种，有规律的重复、无规律的重复和等级性的重复。这三种韵律的旋律和节奏不同，在视觉感受上也各有特点。在设计过程中要结合服装风格，巧妙应用以取得独特的韵律美感。
2.4、视错
由于光的折射及物体的反射关系或由于人的视角不同、距离方向不同以及人的视觉器官感受能力的差异等原因会造成视觉上的错误判断，这种现象称为视错。
将视错的认识运用于服装设计中，可以弥补或修补整体缺陷。例如利用增加服装中的竖条结构线或图案来掩盖较胖的体型。视错在服装设计中具有十分重要的作用，利用视错规律进行综合设计，能充分发挥造型的优势。
2.5、强调
服装须有强调才能生动而引人注目。所谓强调因素是整体中最醒目的部分，它虽然面积不大，但却有“特异”效能，具有吸引人视觉的强大优势，起到画龙点睛的功效。在服装设计中可加以强调的因素很多，主要有位置方向的强调，材质机理的强调，量感的强调等等，通过强调能使服装更具魅力。
2.6、变化与统一的协调
变化与统一是构成服装形式美诸多法则中最基本、也是最重要的一条法则。变化是指相异的各种要素组合在一起时形成了一种明显的对比和差异的感觉，变化具有多样性和运动感的特征，而差异和变化通过相互关联、呼应、衬托达到整体关系的协调，使相互间的对立从属于有秩序的关系之中，从而形成了统一，具有同一性和秩序感。变化与统一的关系是相互对立又相互依存的统一体，缺一不可。在服装设计中既要追求款式、色彩的变化多端，又要防止各因素杂乱堆积缺乏统一性。在追求秩序美感的统一风格时，也要防止缺乏变化引起的呆板单调的感觉，因此在统一中求变化，在变化中求统一，并保持变化与统一的适度，才能使服装设计日臻完美。
3、服装设计的特性
3.1、服装设计与人体的关系
服装是以人体为基础进行造形的，通常被人们称为是"人的第二层皮肤"。服装设计要依赖人体穿着和展示才能得到完成，同时设计还要受到人体结构的限制，本论文由整理提供
因此服装设计的起点应该是人，终点仍然是人，人是服装设计紧紧围绕的核心。
服装设计在满足实用功能的基础上应密切结合人体的型态特征，利用外型设计和内在结构的设计强调人体优美造型，扬长避短，充分体现人体美，展示服装与人体完美结合的整体魅力。
纵然服装款式千变万化，然而最终还要受到人体的局限。不同地区、不同年龄、不同性别人的体态骨骼不尽相同，服装在人体运动状态和静止状态中的形态也有所区别，因此只有深切地观察、分析、了解人体的结构以及人体在运动中的特征，才能利用各种艺术和技术手段使服装艺术得到充分的发挥。
3.2、服装设计与政治经济的关系
社会政治的变化与社会经济的发展程度直接影响到这个时期内人们的着装心理与方式，往往能够形成一个时代的着装特征。发达的经济和开放的政治使人们着意于服饰的精美华丽与多样化的风格。在我国古代漫漫的历史长河中，唐朝曾在政治与经济上一度达到鼎盛状态，那一时期女性的服饰材质考究，装饰繁多，造型开放，体现出雍容华贵的着装风格。
一方面经济的发展刺激了人们的消费欲望和购买能力，使服装的需求市场日益扩大，从而促使了服装设计推陈出新，新鲜的设计层出不穷。另一方面服装市场的需求也促进了生产水平与科技水平的发展，工业利用艺术创造的成果成为传播文化的渠道，新型服装材料的开发以及制作工艺的发展，大大增强了服装设计的表现活力。
3.3、服装设计与文化及艺术的关系
在不同的文化背景下人们形成了各自独特的社会心态，这种心态对于服装的影响是巨大而无所不在的。我们可以简单地比较一下东西方民族的着装风格，看得出在不同的历史文化和生活习俗的影响下，在着装方面形成了鲜明的差异。总体来说东方的服装较为保守、含蓄、严谨、雅致，而西方的服装则较追求创新、奔放、大胆、随意。服装设计应该是有针对性的设计，根据人们不同的文化背景在服装造型、色彩等选择上采取相应的变化。同时随着各国各地区的文化交流日益增加，服装设计中也应吸取它国它民族的精华，形成自身独特的服饰风格。
服装设计是一门综合性很强的学科，涉及到很多的知识。它们能够帮助我们提高设计水平。并且从中激发丰富的艺术创作灵感，我们在生活中应该要积累有关服装资料，它们将会对我们有很大的帮助。学习更多的知识把服装设计的工艺与技术相结合，使服装设计走向辉煌，从而诠释服装设计的真义。
参考文献
1.鲁闽编著：《服装设计基础》，中国美术学院出版社2001.6第一版
2.刘元风编著：《服装设计教程》，中国美术学院出版社2002.1第一版
3.李当岐编著：《服装学概论》，高等教育出版社1998.7第一版
4.袁仄等编著：《服装设计学》，中国纺织出版社2000.6第一版
