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摘要：随着经济的发展和生活质量的提高，人们对建筑工程提出了更高的要求。桩基设计是建筑结构设计中的重要环节，直接影响到建筑工程的整体机构质量，相关人员要不断优化桩基设计，提升建筑工程桩基施工水平，保障建筑结构的稳定性和安全性，推动建筑行业的发展。
关键词：建筑结构；桩基设计
引言
在当前建筑工程项目中，桩基是影响建筑物性能的关键，决定了建 筑物的稳定性。但是在实际上，传统建筑结构设计中，桩基设计一直没有 得到相关人员的关注，导致桩基性能不达标，留下了潜在的质量安全隐 患。必须深入了解建筑结中桩基设计的相关要求，为全面提高建筑物设计质量奠定基础。
1建筑结构设计中桩基设计的现状
在当前我国各个建筑工程的结构设计过程中，桩基设计都受到了较好的关注。但是结合实际情况来看，有相当一部分建筑工程的桩基设计还面临一定的问题，使得整个设计体系现状还不容乐观。结合具体的设计施工现状来看，部分工程的桩基并没有打压到设计标准的位置，同时针对于单个桩基的承载力计算还存在一定的不足。这些问题都给建筑结构设计工作带来了一定的阻碍，甚至使得建筑工程项目存在本可以避免的安全隐患。在这种情况下，我国各个建筑工程设计就应该能够做好桩基设计工作的全面分析，并能够通过各类可行的方式提高桩基设计的成效。
2完善桩基设计的主要策略
2.1做好桩基施工现场的全面调研
为了确保桩基施工的安全稳定，保证建筑的整体质量，在施工前期就需要做好桩基施工现场的全面调研。相关工作人员需要科学全面的了解施工现场的地质特征、环境温度等自然条件，能够通过这些自然参数核算出大致的建筑施工基础需求，在桩基设计上全面把握其基础结构使用其所处的环境。同时还要对施工现场的地址结构、土壤特性、地下水现状和周边的地理环境做一个详细的了解，以便对桩基的结构设计进行不断优化。为了确保这些数据信息的准确性，需要保证工作人员的资质达到一定的水平，且具有一定的工作经验。
2.2科学应用数学函数有限元法
现阶段，有限元法在装机设计中得到了广泛应用。有限元法合理地分割了集合内的元素，并以此为基础计算函数和近似方程，其可充分满足不同桩基设计的基本需求，同时也可更加便利地获取桩体的几何拓扑信息，其在桩基承载力计算中也扮演着十分重要的角色。与传统的桩体强度计算方式相比，有限元法可更加清晰明确地反映实际情况。传统的计算方式忽视了地下桩基和土体结构间的作用力，从而简化了计算的流程。设计人员通常采取文克尔假定法来计算土体承受的法向力。先假设桩基打压中只有桩体下方的土层受到影响，土体变形与承受的荷载存在地基反力系数，从而使二者成正比例关系。这种计算方式无法得到精确值，同时也不能全面地反映出客观实际，设计结果误差较大，而采用有限元设计方式则可充分考虑到容易被忽略的作用力，利用专业的计算软件建模，得出可靠的仿真数据，不断优化桩体的性能。
2.3桩土复合计算
在桩基的设计过程中，不仅要考虑单个桩体独立存在时对桩基设计的影响，也要考虑当多个桩体同时存在时是否会对桩基的工程推进产生影响。在对独立的桩体进行推算时，相关的设计人员主要考虑的方法是有限元法，利用这种方法可以较为快速、简便的得出单个桩体的性质，然而，当桩体在混合的过程中，要综合分析可能出现的问题，以宏观的角度对桩体整体的情况进行分析。通常来说，我们主要根据对整体桩体的变形情况进行分析，研究最大范围内的变化，减少桩基对建筑物工程的影响。
以连续计算的方法确定复合桩体的情况，一般来说，相关的设计人员采用的方法主要是将单位元放大，将多个桩体看作一个桩体，进而使用有限元的方法对复合桩体进行计算，获得准确、有效的数据。
2.4桩体基础结构设计
根据承载性状、桩体直径、桩身材料、用途功能等，建筑桩体基础结构可以选用不同的桩体基础类型。以下主要针对建筑上层荷载与桩基整体承载力方面进行考虑，选取几种桩体基础结构设计方式进行说明，包括了高、低桩承台基础，桩筏基础结构。首先，按照不同的建筑施工需求，桩承台基础结构主要可以应用在建筑高度不高，上部荷载不大的乙丙级桩基设计当中，如果建筑所需高度超过100m，对桩体承载力和沉降设计要求较高，则需要采取桩筏基础结构。如果桩的持力层比较深，桩长很长，计算出的桩基承载力很大，能够在墙柱下布桩时，就优先采用墙、柱下布桩桩筏基础，否则就采用均匀等间距桩筏基础。桩筏基础设计需要考虑到自身载荷结构、筏板厚度、建筑物沉降等因素。为了发挥桩筏的承载能力，通常选用弹性地基梁作为分析和计算的基础，以分散建筑上层的整体压力，并能够充分减少地基结构中梁的变形和承受应力。在计算过程中主要受两方面因素影响：一是建筑上层结构的压力；二是桩体自身竖向的刚度，可以将上层结构的压力适当地进行叠加，再进行桩筏基础的设计和计算，这样可以提升基础平面的刚度，充分抵御建筑上层的不均匀传力现象，以预留出刚度性能减少所导致的变形现象，并可以适当抽离桩基内部的配筋，充分发挥出工程的成本资金投入价值。另一方面，桩体自身竖直方向上的刚度对于筏板厚度和配筋情况设计起着至关重要的作用，是提升桩筏基础承载力上限的重要设计部分，在此过程中，要按照国家有关的行业标准规定和自身企业的投资和施工能力进行筏板的设计，一味地增加筏板的厚度并不是十分明智的选择，其会对配筋的设计以及自身性能造成一定的不良影响，结合国家有关标准数据以及多年的工作经验，桩的竖向刚度要与工程设计的沉降量和桩基极限承载力相互挂钩，一般要保证在50Ｒa-100Ｒa范围内。
2.5做好桩基受力分析
桩基的质量对建筑的稳定性有着较大响。桩基需要承受较大的上层压力，因此在设计中必须做好桩基受力分析，有效优化桩基的综合性能。且为了保证桩基的承载力，控制建筑物的不均匀沉降，在受力分析中，需考虑桩基受力变形的基本情况，尤其要重视上层结构压力。结合实际制定针对性的解决方案，从而减少成本投入，保证计算的准确性。
2.6桩基施工控制人员控制
桩基施工人员作为桩基施工控制的负责人，其自身的专业水平和施工控制经验将直接决定了施工控制的总体质量。就桩基施工控制人员的工作内容来说，一方面控制人员要熟悉掌握桩基施工机械和设备的性能、效率，保证桩基施工作业的正常开展。另一方面，桩基施工负责人还要做好机械设备的定期维护与保养工作，及时发现设备故障，防止在桩基施工中出现更大的问题。加强桩基施工人员的专业技能培训和职业素养培训，不断提升他们的桩基施工控制水平，同时，建立起与之配套的培训考核机制，保证培训工作真正落到实处，发挥应用的教学作用。将培训考核成绩与技术人员的薪资水平相挂钩，以此激励桩基施工控制人员加强自我学习。
结语
综上所述，在开展建筑结构设计时，桩基础设计属于系统性工作，过程也比较复杂，而设计施工的效果直接影响到整个工程的建设质量。这就需要设计人员一定要加强重视粧基础设计的工作，结合施工现场的实际情况，科学的提高粧基础的设计效果，使其作用充分发挥出来，最大程度的保障建筑结构的质量安全。
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