山地建筑结构设计要点分析.pdf

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1、垫望』塑塑垒塑墅量篁型尘基垦L!江酉建堑建筮皇塑型遮i±山地建筑结构设计要点分析●林振联，高久旺黼悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司，北京100013摘要：山地建筑设计已经成为顺应时代发展的趋势，能有效缓解土地资源紧张问题，值得全面推广。山地建筑结构设计不仅要满足人们对建筑质量和建筑功能的需求，更要同时注重对山地的生态环境进行保护。本文拟工程经验及现有资料收集从发，阐释了山地建筑结构设计的要点，旨在为结构设计人员提供有价值的参考设计建议，以供参考。关键词：山地建筑掉层结构吊脚结构支护结构我国的山地

2、面积占到了国土面积的2／3，随着经济的发展引起了巨大的土地资源问题，平地资源的开发越来越多，所剩的平面资源不能满足人类生存和发展的需要，向山地资源发展是人类不得不面对的问题。同时随着生活品质的提高，人们对人居环境的要求也越高，与自然环境相适宜的山地建筑洽好满足了人类的需求。因此，山地建筑设计已经成为顺应时代发展的趋势，能有效缓解土地资源紧张问题。1山地建筑结构接地的主要形式山地建筑的接地形态反映了建筑与山地地表间关系，它是山地建筑克服地形障碍获取建筑使用空间的表现。结合山地地形及水文地质情况，山地建

3、筑常用的结构形式有掉层、吊脚、附崖和连崖等形式重庆大学主编的《山地建筑结构设计规程》(报批稿)中对于以上山地建筑结构形式给出了以下的接地做法：(1)掉层结构接地类型主要分为两类：脱开式和连接式。脱开式即边坡与结构脱开，边坡单独设置支护结构，上、下接地端嵌固，区分上接地面与掉层部分是否设置拉梁又分为无拉梁和有拉梁脱开式；连接式即边坡与结构不脱开，结构挡墙兼做挡土墙，上、下接地端嵌固，区分挡墙是否设置锚杆又分为无锚杆连接式和有锚杆连接式；(2)吊脚结构接地类型分为架空式和半架空式；(3)附崖结构可参考掉

4、层结构设计理念；(4)连崖结构建议连体结构与边坡之间采用滑动支座连接。图l山地建筑结构形式掉层结构和吊脚结构是比较常见的山地建筑形式，以下将从支护结构及抗震及两个方面来阐述山地建筑结构设计要点。2掉层结构设计要点分析掉层结构系指在同一结构单元内有两个及以上不在同一平面的嵌固端，且上接地端以下利用坡地高差按层高设置楼层的结构体系。由以上定义可以看出，掉层结构与边坡的关系相对密切。(1)掉层结构边坡支护设计要点。由于山地结构不规则程度大，建筑布置方案阶段应与结构专业加强配合，重视结构布置和边坡支护的合理

5、性。常用的边坡支护形式有：自然放坡、喷锚支护、重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋土挡土墙和山地建筑地下室外墙等。而掉层结构根据与支护结构关系又可分为脱开式和连接式。(2)支护结构与主体脱开。《建筑抗震设计规范》6．1．14条文说明中指明：在山(坡)地建筑中出现地下室各边填埋深度差异较大时，宜单独设置支挡结构⋯。同时《山地建筑结构设计规程》(报批稿)12]3．1．10也指出：山地建筑结构不宜兼作挡土墙。当主体结构兼作挡土墙时，应考虑主体结构与岩土体的共同作用及其地震效应。二者的指导思想均是

6、通过支护结构与主体的脱开，使主体结构受力明确，消除结构、挡墙和岩土间产生的静力和动力相互作用，减少其不利影响。此时的支护结构形式可根据现场地形状况及单个掉层段高度来选择。当掉层段高度较小时，可采取自然放坡的形式；当掉层段高度较大时，可采用设置挡墙来达到稳定边坡、较少开挖量、满足建筑使用要求，或采用将单个大的掉层分成若干高度小的掉层，之间的水平距离满足一定的高宽比(须根据土层性质而定，例如一般硬塑性黏土层按1：2)，此时，内部的掉层甚至可以放坡不回填而仅设围护墙体”j。(3)支护结构与主体连接，即边坡

7、与结构不脱开，结构挡墙兼做挡土墙，上、下接地端嵌固。该方法优点缩短了设计周期，施工不必考虑不同施工作业面的相互影响，加快施工进度，而且在用地紧张的情况下满足了建筑要求。缺点当山地建筑主体结构兼作挡土墙时，结构、挡墙和岩土间会产生静力和动力相互作用，应采取适当的方法充分考虑其不利影响。当陡坎为稳定基岩时，建议支护结构与主体相接，通过设置锚杆等措施使主体结构与边坡紧紧相连，支护结构为主体结构提供良好的侧向支撑，结构可受到边坡带来的拉、压力。同时由于主体结构要承受挡土墙传来的水平侧推力，连接式掉层结构需注

8、意验算主体结构的抗滑移和抗倾覆是否满足要求。(4)掉层结构抗震设计要点。概念设计、抗震计算及抗震构造措施是抗震设计的三个层次，由于地震作用的随机性和不可把握，因此凸显概念设计的重要性。概念设计始于方案开始，即人类运用在学习及实践中掌握的正确概念，从宏观上对诸如结构体系、刚度、构件延性等进行判定，再辅以必要的计算及构造措施，以消除建筑抗震的薄弱环节，达到合理抗震设计的目的。山地建筑，由于由于局部的地形条件对地震作用的放大及现有计算软件局限性，导致不能准确的进行抗震计算，