基礎設計論文范文
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第1篇
關鍵詞：樁筏基礎；不均勻布樁；補償平衡法；樁土相互作用
1工程概況
自沙花園1#樓，地上主樓十四層，裙樓四層，地下室二層，框架剪力墻結構。2002年五月開始設計。擬建場地從上至下分別人工填土、粉質粘土或含礫質粘土、中粗砂、卵石、粉細砂、粉質粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質粘土、強化粉砂巖、中風化粉砂巖。粉細砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中風化巖位于基底約25m。由于地質條件比較復雜，故需進行綜合考慮地基基礎設計方案，滿足既安全又經濟的要求。
2基礎設計方案
初步設計時擬采用人工挖孔樁基礎，然而在基坑護壁樁開挖過程中發現位于地面下11m左右的粉細砂極不穩定，在土體自重壓力作用下，粉細砂自然上涌，10h最大上涌達2m。護壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細砂上涌，但代價太高。建設方要求基礎設計采用其它方案，經研究擬采用筏板基礎。然而該工程位于山坡上，勘察方及建設方擔心過大的基底壓應力可能會導致粉細砂從地勢較低處涌出，要求作用在粉細砂土層上的最大壓應力不能超過200kPa，該應力值與土體的自重應力基本相當。通過對上部結構進行分析計算，主樓部分由于層數多且抗震墻基本布置在主樓部分，導致基底壓應力遠超過允許值(除非筏板向四周擴展得很大)。而裙樓部分對地基產生的壓應力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應力的及場地范圍影響，必須采用樁筏。
3補償平衡法
作為本工程設計的注冊結構工程師，本人查閱了國外類似工程的設計文獻，決定采用文獻中的基礎設計方法-補償平衡法。經過計算，結構下部六層荷載由地基土承擔，六層以上的荷載由樁基承擔。這種方法參考了樁同作用，利用天然地基的承載力，使樁基與天然地基互補，采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補承擔，使樁的數量及筏板的厚度得以減少，具有一定的經濟效益。
4布樁方式
在建筑工程中采用樁筏基礎，是為了確保建筑物不產生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統的樁筏基礎設計中，主要采用等樁徑等樁長等樁距布置，然而對本工程而言，由于上部荷載的不均勻性及受場地限制，若采用均勻布樁將導致結構重心與基礎形心距離遠大于文獻《層建筑箱形與筏形基礎技術規范》(JGJ6-99)的要求。同時使有些樁未能充分發揮作用，有時筏板的不均勻沉降也比較大。考慮到主樓和裙樓的荷載差異性，且當前建筑工程中主要采用灌注樁，便于調整樁的樁徑和長度，本工程決定采用不均勻的布樁方式，其布置方式大體有如下幾種：圖1(a)為等樁徑等樁長不等樁距；圖1(b)為不等樁徑等樁長等樁距；圖1(c)為不等樁徑等樁長不等樁距：圖1(d)為樁徑樁長樁距均不等。本工程的設計中通過不斷調整樁距及樁的承載力，以達到筏板形心與上部結構的基本重合。5樁土復合地基設計
5．1樁土復合地基的優點
5．1．1增強樁身上部樁側土的結構強度，可以提高樁的承載力，改善樁的變形特性，減少地基沉降。
5．1．2通過對樁的施工，實現對樁間土的擠密加固，充分發揮和利用地基土的承載力，有效地解決軟土地基承載力不足的問題。
5．2樁土復合地基承載力計算
按照《建筑樁基基技術規范》(JGJ94-94)52條之規定，對于樁數超過3根非端承樁復合地基，當根據靜載試驗確定當樁豎向極限承載力標準值時，其復合基樁的豎向承載力設計值為：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺底1/2寬深度范圍內(不超過5m)內地基土極限承載力標準值。由于該范圍內土層為粉細砂，所以地基土不管擠密與否，地基土承力允許設計值均控制為200kPa，其極限承載力近似取400kPa。
5．3樁土復合地基及基礎沉降設計
設計擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁，設計時考慮到若以中風化巖為樁端持力層，雖然可提高每根樁的設計承載力，但樁在設計荷載作用下的沉降量極小，有可能導致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁，以粗砂層為樁端持力層。通過計算及靜載試驗確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定，通過平衡荷載法初步確定的總樁數就可以求得每根基樁的設計承載力。當基樁的承載力確定后，根據每根柱或每片剪力墻的荷載進行初步布樁。由于為不均勻布樁，所以樁數不能完全由承載力控制，還應通過地基的沉降來調整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時測得的位移為35mm，在壓力為500kN時的穩定位移為15mm，而無樁部分基礎的理論計算位移為22mm。顯然在樁同作用下，基礎位移肯定會大于樁或土任一種情況下產生的位移，甚至會達到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來進行設計顯然不妥。因而樁同作用下的基礎沉降設計成為本工程的一個難點。由于設計樁距一般在3.75～5.5D間，樁對土有較大的擠密作用。擠密系數f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距，D為樁徑)，擠密后的平均壓縮系數近似=原系數／f。再根據同一土層中的壓壓縮系數與壓縮模量的相對關系，近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復合地基的基礎沉降量近似=擠密后土產生的沉降+樁在設計荷載作用下產生的沉降。通過不斷的調整樁距及樁的承載力，達到樁土復合地基與無樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實際的一致，要求勘察單位在樁施工完后，重新鉆探取樣，測頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較，兩者差距完全在允許范圍內。
6實際沉降的分析與研究
該工程從投入使用到現在已超過四年，通過對施工及使用階段的沉降測量，主體竣工時最大沉降量為18mm，最小沉降量為10mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工一年后最大沉降量為24mm，最小沉降量為14mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工三年后最大沉降量為25mm，最小沉降量為15mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm，說明沉降已基本穩定。此沉降量稍大于理論計算值，但遠小于規范允許值。該工程的沉降規律也與附近的一棟純筏板基礎的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。
第2篇
自沙花園1#樓，地上主樓十四層，裙樓四層，地下室二層，框架剪力墻結構。2002年五月開始設計。擬建場地從上至下分別人工填土、粉質粘土或含礫質粘土、中粗砂、卵石、粉細砂、粉質粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質粘土、強化粉砂巖、中風化粉砂巖。粉細砂位于基底0.5～1.5m，厚2～3m，中風化巖位于基底約25m。由于地質條件比較復雜，故需進行綜合考慮地基基礎設計方案，滿足既安全又經濟的要求。
2基礎設計方案
初步設計時擬采用人工挖孔樁基礎，然而在基坑護壁樁開挖過程中發現位于地面下11m左右的粉細砂極不穩定，在土體自重壓力作用下，粉細砂自然上涌，10h最大上涌達2m。護壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細砂上涌，但代價太高。建設方要求基礎設計采用其它方案，經研究擬采用筏板基礎。然而該工程位于山坡上，勘察方及建設方擔心過大的基底壓應力可能會導致粉細砂從地勢較低處涌出，要求作用在粉細砂土層上的最大壓應力不能超過200kPa，該應力值與土體的自重應力基本相當。通過對上部結構進行分析計算，主樓部分由于層數多且抗震墻基本布置在主樓部分，導致基底壓應力遠超過允許值(除非筏板向四周擴展得很大)。而裙樓部分對地基產生的壓應力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應力的及場地范圍影響，必須采用樁筏。
3補償平衡法
作為本工程設計的注冊結構工程師，本人查閱了國外類似工程的設計文獻，決定采用文獻中的基礎設計方法-補償平衡法。經過計算，結構下部六層荷載由地基土承擔，六層以上的荷載由樁基承擔。這種方法參考了樁同作用，利用天然地基的承載力，使樁基與天然地基互補，采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補承擔，使樁的數量及筏板的厚度得以減少，具有一定的經濟效益。
4布樁方式
在建筑工程中采用樁筏基礎，是為了確保建筑物不產生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統的樁筏基礎設計中，主要采用等樁徑等樁長等樁距布置，然而對本工程而言，由于上部荷載的不均勻性及受場地限制，若采用均勻布樁將導致結構重心與基礎形心距離遠大于文獻《層建筑箱形與筏形基礎技術規范》(JGJ6-99)的要求。同時使有些樁未能充分發揮作用，有時筏板的不均勻沉降也比較大。考慮到主樓和裙樓的荷載差異性，且當前建筑工程中主要采用灌注樁，便于調整樁的樁徑和長度，本工程決定采用不均勻的布樁方式，其布置方式大體有如下幾種：圖1(a)為等樁徑等樁長不等樁距；圖1(b)為不等樁徑等樁長等樁距；圖1(c)為不等樁徑等樁長不等樁距：圖1(d)為樁徑樁長樁距均不等。本工程的設計中通過不斷調整樁距及樁的承載力，以達到筏板形心與上部結構的基本重合。
5樁土復合地基設計
5．1樁土復合地基的優點
5．1．1增強樁身上部樁側土的結構強度，可以提高樁的承載力，改善樁的變形特性，減少地基沉降。
5．1．2通過對樁的施工，實現對樁間土的擠密加固，充分發揮和利用地基土的承載力，有效地解決軟土地基承載力不足的問題。
5．2樁土復合地基承載力計算
按照《建筑樁基基技術規范》(JGJ94-94)52條之規定，對于樁數超過3根非端承樁復合地基，當根據靜載試驗確定當樁豎向極限承載力標準值時，其復合基樁的豎向承載力設計值為：R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc，其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺底1/2寬深度范圍內(不超過5m)內地基土極限承載力標準值。由于該范圍內土層為粉細砂，所以地基土不管擠密與否，地基土承力允許設計值均控制為200kPa，其極限承載力近似取400kPa。
5．3樁土復合地基及基礎沉降設計
設計擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁，設計時考慮到若以中風化巖為樁端持力層，雖然可提高每根樁的設計承載力，但樁在設計荷載作用下的沉降量極小，有可能導致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁，以粗砂層為樁端持力層。通過計算及靜載試驗確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定，通過平衡荷載法初步確定的總樁數就可以求得每根基樁的設計承載力。當基樁的承載力確定后，根據每根柱或每片剪力墻的荷載進行初步布樁。由于為不均勻布樁，所以樁數不能完全由承載力控制，還應通過地基的沉降來調整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時測得的位移為35mm，在壓力為500kN時的穩定位移為15mm，而無樁部分基礎的理論計算位移為22mm。顯然在樁同作用下，基礎位移肯定會大于樁或土任一種情況下產生的位移，甚至會達到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來進行設計顯然不妥。因而樁同作用下的基礎沉降設計成為本工程的一個難點。由于設計樁距一般在3.75～5.5D間，樁對土有較大的擠密作用。擠密系數f=LxS／(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距，D為樁徑)，擠密后的平均壓縮系數近似=原系數／f。再根據同一土層中的壓壓縮系數與壓縮模量的相對關系，近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復合地基的基礎沉降量近似=擠密后土產生的沉降+樁在設計荷載作用下產生的沉降。通過不斷的調整樁距及樁的承載力，達到樁土復合地基與無樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實際的一致，要求勘察單位在樁施工完后，重新鉆探取樣，測頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較，兩者差距完全在允許范圍內。
6實際沉降的分析與研究
該工程從投入使用到現在已超過四年，通過對施工及使用階段的沉降測量，主體竣工時最大沉降量為18mm，最小沉降量為10mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工一年后最大沉降量為24mm，最小沉降量為14mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm；竣工三年后最大沉降量為25mm，最小沉降量為15mm，相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm，說明沉降已基本穩定。此沉降量稍大于理論計算值，但遠小于規范允許值。該工程的沉降規律也與附近的一棟純筏板基礎的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。
7結論
通過本工程可以看出，當上部豎向荷載不均時完全可以采用不等距布樁的筏板基礎，從而減少筏板的內力及不均勻沉降；摩擦型樁筏基礎的沉降規律與純筏板基礎基本一致。
第3篇
在服裝設計中的應用服裝造型屬于立體構成范疇，服裝設計也就是運用美的形式法則有機地組合點、線、面、體，形成完美造形的過程。點、線、面、體既是獨立的因素，又是一個相互關聯的整體。
1.1、點
點在空間中起著標明位置的作用，具有注目、突出誘導視線的性格。點在空間中的不同位置及形態以及聚散變化都會引起人的不同視覺感受。
1.11、點在空間的中心位置時，可產生擴張、集中感。
1.12、點在空間的一側時，可產生不穩定的游移感。
1.13、點的豎直排列能產生直向拉伸的苗條感。
1.14、較多數目、大小不等的點作漸變的排列可產生立體感和視錯感。
1.15、大小不同的點有秩序的排列可產生節奏韻律感。
在服裝中小至鈕扣、面料的圓點圖案，大至裝飾品都可被視為一個可被感知的點，我們了解了點的一些特性后，在服裝設計中恰當地運用點的功能，富有創意地改變點的位置、數量、排列形式、色彩以及材質某一特征，就會產生出奇不意的藝術效果。
1.2、線
點的軌跡稱為線，它在空間中起著聯貫的作用。線又分為直線和曲線兩大類，它具有長度、粗細、位置以及方向上的變化。不同特征的線給人們不同的感受。例如水平線平靜安定，曲線柔和圓潤，斜向直線具有方向感。同時通過改變線的長度可產生深度感，而改變線的粗細又產生明暗效果等等。在服裝中線條可表現為外輪廓造型線、剪緝線、省道線、褶裥線、裝飾線以及面料線條圖案等等。服裝的形態美的構成，無處不顯露出線的創造力和表現力。
1.3、面
線的移動形跡構成了面。面具有二維空間的性質，有平面和曲面之分。面又可根據線構成的形態分為方形、圓形、三角形、多邊形以及不規則偶然形等等。不同形態的面又具有不同的特性。例如，三角形具有不穩定感，偶然形具有隨意活潑之感等等。面與面的分割組合，以及面與面的重疊和旋轉會形成新的面，面的分割有以下幾種分割方式：直面分割、橫面分割、斜面分割、角面分割。
在服裝中輪廓及結構線和裝飾線對服裝的不同分割產生了不同形狀的面，同時面的分割組合、重疊、交叉所呈現的平面又會產生出不同形狀的面，面的形狀千變萬化。同時面的分割組合、重疊、交叉所呈現的布局又豐富多彩。它們之間的比例對比、機理變化和色彩配置，以及裝飾手段的不同應用能產生風格迥異的服裝藝術效果。
1.4、體
體是由面與面的組合而構成的，具有三維空間的概念。不同形態的體具有不同的個性，同時從不同的角度觀察，體也將表現出不同的視覺形態。
體是自始至終貫穿于服裝設計中的基礎要素，設計者要樹立起完整的立體形態概念。一方面服裝的設計要符合人體的形態以及運動時人體的變化的需要，另一方面通過對體的創意性設計也能使服裝別具風格。
2、基本法則
服裝是人類重要的審美對象。在長期實踐中，人們通過鑒賞和創造服裝的外觀形式組逐步發展了一些與其他藝術門類相通的形式法則，這些法則對提高我們的藝術修養和創作能力有良好的指導意義。其主要有比例、平衡、視錯、強調、變化與統一的協調等幾個方面的內容
2.1、比例
比例是相互關系的定則，體現各事物間長度與面積，部分與部分，部分與整體間的數量比值。對于服裝來講比例也就是服裝各部分尺寸之間的對比關系。
比例是也是服裝設計的重要法則。服裝的外觀要給人美的感受，組成服裝外觀美的各要素均應具有良好的比例。例如裙長與整體服裝長度的關系；貼袋裝飾的面積大小與整件服裝大小的對比關系等等。服裝設計的比例是會變化的，既要尊重人們固有的審美習慣和審美經驗，又要隨著時代的變化而變化。
2.2、平衡
在一個交點上，雙方不同量，不同形但相互保持均衡的狀態稱為平衡。其表現為對稱式的平衡和非對稱性平衡兩種形式。
對稱的平衡為相反的雙方之面積、大小、質料在保持相等狀態下的平衡，這種平衡關系應用于服裝中可表現出一種嚴謹、端莊、安定的風格，在一些軍服、制服的設計中常常加以使用。為了打破對稱式平衡的呆板與嚴肅，追求活潑、新奇的著裝情趣，不對稱平衡則更多地應用于現代服裝設計中，這種平衡關系是以不失重心為原則的，追求靜中有動，以獲得不同凡響的藝術效果。
2.3、節奏
節奏是一種有。在視覺藝術中點、線、面、體以一定的間隔、方向按規律排列，并由于連續反復之運動也就產生了節奏。這種重復變化的形式有三種，有規律的重復、無規律的重復和等級性的重復。這三種韻律的旋律和節奏不同，在視覺感受上也各有特點。在設計過程中要結合服裝風格，巧妙應用以取得獨特的韻律美感。
2.4、視錯
由于光的折射及物體的反射關系或由于人的視角不同、距離方向不同以及人的視覺器官感受能力的差異等原因會造成視覺上的錯誤判斷，這種現象稱為視錯。
將視錯的認識運用于服裝設計中，可以彌補或修補整體缺陷。例如利用增加服裝中的豎條結構線或圖案來掩蓋較胖的體型。視錯在服裝設計中具有十分重要的作用，利用視錯規律進行綜合設計，能充分發揮造型的優勢。
2.5、強調
服裝須有強調才能生動而引人注目。所謂強調因素是整體中最醒目的部分，它雖然面積不大，但卻有“特異”效能，具有吸引人視覺的強大優勢，起到畫龍點睛的功效。在服裝設計中可加以強調的因素很多，主要有位置方向的強調，材質機理的強調，量感的強調等等，通過強調能使服裝更具魅力。
2.6、變化與統一的協調
變化與統一是構成服裝形式美諸多法則中最基本、也是最重要的一條法則。變化是指相異的各種要素組合在一起時形成了一種明顯的對比和差異的感覺，變化具有多樣性和運動感的特征，而差異和變化通過相互關聯、呼應、襯托達到整體關系的協調，使相互間的對立從屬于有秩序的關系之中，從而形成了統一，具有同一性和秩序感。變化與統一的關系是相互對立又相互依存的統一體，缺一不可。在服裝設計中既要追求款式、色彩的變化多端，又要防止各因素雜亂堆積缺乏統一性。在追求秩序美感的統一風格時，也要防止缺乏變化引起的呆板單調的感覺，因此在統一中求變化，在變化中求統一，并保持變化與統一的適度，才能使服裝設計日臻完美。
3、服裝設計的特性
3.1、服裝設計與人體的關系
服裝是以人體為基礎進行造形的，通常被人們稱為是"人的第二層皮膚"。服裝設計要依賴人體穿著和展示才能得到完成，同時設計還要受到人體結構的限制，本論文由整理提供
因此服裝設計的起點應該是人，終點仍然是人，人是服裝設計緊緊圍繞的核心。
服裝設計在滿足實用功能的基礎上應密切結合人體的型態特征，利用外型設計和內在結構的設計強調人體優美造型，揚長避短，充分體現人體美，展示服裝與人體完美結合的整體魅力。
縱然服裝款式千變萬化，然而最終還要受到人體的局限。不同地區、不同年齡、不同性別人的體態骨骼不盡相同，服裝在人體運動狀態和靜止狀態中的形態也有所區別，因此只有深切地觀察、分析、了解人體的結構以及人體在運動中的特征，才能利用各種藝術和技術手段使服裝藝術得到充分的發揮。
3.2、服裝設計與政治經濟的關系
社會政治的變化與社會經濟的發展程度直接影響到這個時期內人們的著裝心理與方式，往往能夠形成一個時代的著裝特征。發達的經濟和開放的政治使人們著意于服飾的精美華麗與多樣化的風格。在我國古代漫漫的歷史長河中，唐朝曾在政治與經濟上一度達到鼎盛狀態，那一時期女性的服飾材質考究，裝飾繁多，造型開放，體現出雍容華貴的著裝風格。
一方面經濟的發展刺激了人們的消費欲望和購買能力，使服裝的需求市場日益擴大，從而促使了服裝設計推陳出新，新鮮的設計層出不窮。另一方面服裝市場的需求也促進了生產水平與科技水平的發展，工業利用藝術創造的成果成為傳播文化的渠道，新型服裝材料的開發以及制作工藝的發展，大大增強了服裝設計的表現活力。
3.3、服裝設計與文化及藝術的關系
在不同的文化背景下人們形成了各自獨特的社會心態，這種心態對于服裝的影響是巨大而無所不在的。我們可以簡單地比較一下東西方民族的著裝風格，看得出在不同的歷史文化和生活習俗的影響下，在著裝方面形成了鮮明的差異。總體來說東方的服裝較為保守、含蓄、嚴謹、雅致，而西方的服裝則較追求創新、奔放、大膽、隨意。服裝設計應該是有針對性的設計，根據人們不同的文化背景在服裝造型、色彩等選擇上采取相應的變化。同時隨著各國各地區的文化交流日益增加，服裝設計中也應吸取它國它民族的精華，形成自身獨特的服飾風格。
服裝設計是一門綜合性很強的學科，涉及到很多的知識。它們能夠幫助我們提高設計水平。并且從中激發豐富的藝術創作靈感，我們在生活中應該要積累有關服裝資料，它們將會對我們有很大的幫助。學習更多的知識把服裝設計的工藝與技術相結合，使服裝設計走向輝煌，從而詮釋服裝設計的真義。
參考文獻
1.魯閩編著：《服裝設計基礎》，中國美術學院出版社2001.6第一版
2.劉元風編著：《服裝設計教程》，中國美術學院出版社2002.1第一版
3.李當岐編著：《服裝學概論》，高等教育出版社1998.7第一版
4.袁仄等編著：《服裝設計學》，中國紡織出版社2000.6第一版
