关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考

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1、关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考山东德建集团有限公司253000【摘 要】高层建筑就是为了更好的利用使用的面积空间，而且地下室的设计可以保证停车库的建设，更好的节省了使用面积，但是这样的工程有很多需要注意的地方，做好地下室的受力状况分析，更好的发挥嵌固作用才是很多这方面的技术人员需要解决的问题。高层建筑地下室嵌固作用的确定对结构设计有很大的影响，正确选取结构嵌固端并对其在结构和构造方面采取合理的措施，是结构设计中的一个重要环节。木文主要对高层建筑结构设计中地下室嵌固作用进行思考分析，以期对相关人员有一定的参考意义。【关键词】高层建筑、结构设计、

2、地下室嵌固作用、思考1、前言高层建筑往往是一个由上部结构和地下室组成的完整承载力体系，具有共同的位移场，相互协调变形。高层建筑作为节省空间和地理区域的一种建筑越来越多的受到关注，而在工程建设中高层建筑上部分承载的负荷都比较大，地基埋置的深度也很深，这样地下室嵌固的效果就会直接的影响建筑后期的使用和成木造价的控制，所以地下室嵌固问题是值得研究和分析的，做好这方面的了解和分析才可以完善地下室嵌固技术，从而确保建筑的质量。2、对上部结构嵌固作用的主要分析方法在结构设计中，带地下室的高层建筑计算模型主要有以下三个核心问题:一是如何合理考虑地下室的刚度；二是如何正确反映回填

3、土对地下室的约束；三是如何考虑基础的作用。目前在上部结构的设计中不直接考虑基础的影响，一般是假定在基础面上约朿，或者在施工模拟荷载时近似考虑。为了合理考虑地下室的刚度，一般都是把地下室和上部结构一起建模。对于回填土对地下室的约束的分析方法，近几年理论研究比较多，己取得一定的研究成果，主要有嵌固水平位移法和弹簧刚度法。2.1嵌固水平位移法要把上部的结构和地下室的结构看成一个完整的体系来分析，嵌固的位置要在基础的底板的地方，还要根据具体的结构和临近的楼层不同侧向的刚度的比较，更好的做好位置的选择，以便限定水平的位移为零。楼层侧向刚度的计算方法有三种，分别是剪切刚度、剪

4、弯刚度和楼层剪力与层间位移的比值。三种方法含义不同，计算结果差别也较大。当进行方案设计吋，地下室侧向刚度比可用剪切刚度比估计。施工图设计吋，取楼层剪力与层间位移的比值计算。侧向刚度的计算主要有三种方法：2.1.1地震剪力与地震层间位移比。是一种与外力有关的计算方法。规范中规定的，不仅包括了地震力产生的位移，还包括了用于该楼层的倾覆力矩，产生的位移和由于下一层的楼层转动而引起的本层刚体转动位移。2.1.2剪弯刚度本质上就是单位力作用下的层间位移角，所以苏刚度比也就是层间位移角之比。它虽然能同时考虑剪切变形和弯曲变形的影响，但没并冇考虑上下层对本层的约束。2.1.3剪

5、切刚度其计算方法主要是剪切面积与相应层高的比，其人小跟结构竖向构件的剪切面积和层高相关。剪切刚度没奋考虑带支撑的结构体系和剪力墙洞U高度变化吋所产生的影响。2.2弹簧刚度法弹簧刚度法的计算模型是将上部结构与地下室作为一个整体考虑，嵌固端选取在基础底板处，并在每层地下室的楼板处引入水平弹簧刚度，艽值的大小反映冋填土对地下室约束作用的强弱。设计人员运用该种方法吋需要确定水平弹簧刚度的具体取值，这是十分闲难的，很难确定冋填土对地下室约束作用的具体大小。在SATWE软件中，没有直接要求用户输入水平弹簧刚度的真实数值，而是间接地要求输入冋填土对地下室约束作用的相对（弹簧）刚

6、度比，其含义是冋填上的约束刚度与地下室本身抗侧移刚度的比值。3、结构软件对地下室结构的处理方法做上部的结构的具体计算的吋候，要先确定嵌固的位置，因为位置影响着基础的弯矩，这对整个结构的设计和基础的分析设计都是很重要的，而且和建筑的安全和质量息息相关，嵌固位置的准确关系着计算模型和最终的受力情况的符合规则。嵌固部位结构的整体刚度和承载力是塑性铰出现的必要条件。地下室嵌固部位应能承受上部结构屈服超强引起的内力及地下室本身的地震作用。因此，《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝上结构技术规程》都规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相

7、邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。地下室不能满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时，可以增加地下室楼层的侧向刚度，或者将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位，如基础顶面等。当地下室不少于两层吋，地下室顶部可作为上部结构的嵌固部位。在实际工程设计中，经常运用SATWE有限元软件进行结构计算，主要可采用以下三种方法考虑嵌固端的选取问题：3.1以地下室底板作为嵌固端，取相对刚度比为0这样的方式没有对地下土体对整个地下室侧面的嵌固作用的影响进行考虑，从而增加了计算的高度，使得模型和实际的状况有不同，一般都不适用。3.2取地下室底板作为嵌固端，取相对刚度比为2-4,一般取3这样的

8、方式适当的