高层建筑嵌固端选取和技术问题思索

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1、高层建筑嵌固端选取和技术问题思索　　【摘要】高层建筑具有节省空间以及地理区域的巨大优点，受到越来越多的关注，但是在高层建筑工程建设中，高层建筑上部分承载了比较大的负荷，地基埋置深度也比较深。如此一来，地下室嵌固的效果就可能对建筑后期的使用以及控制成本造价产生直接影响。因此，对地下室嵌固问题进行研究和分析是非常有必要的，只有完成好了解和分析工作，才能够完善地下室嵌固技术，保证高层建筑质量。【关键词】筑嵌固端；高层建筑；框架梁中图分类号：TU97文献标识码：A1、前言建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌

2、固端的选取却面临着各种不同情况，如不设地下室但基础埋深较大；设有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。根据以上情况正确选取其结构嵌固端，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定，它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。2、高层建筑结构嵌固端的条件6高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在首层计算高度时还有诸多要求。2．1在建筑有地下室时所具备

3、的条件(1)建筑物地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，在极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1到3级台阶高度时才可能考虑。(2)建筑物地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成无梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度。(3)建筑物地下室侧壁要有良好的侧限，而且有良好的接壤，半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求，假设满足《抗震规范》第6.1.14条“位于地下室的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之

4、和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和”的要求，对于高层建筑来说，由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面，故即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量，上述要求仍很难满足。就此要求而言，则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端，而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。2．26不设地下室时的条件高层建筑，不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是提倡的。(1)不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础(承台)面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加

5、以连结，所以首层楼层高度应从基础面算起；(2)如果基础(承台)面标高与首层标高有一定距离时，而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端，其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的二倍”正是基于这一

6、情况加以考虑。嵌固端相关的技术问题探讨结构嵌固端的形成或者说上部结构对嵌固端的要求，在工程设计中还可引伸出若干相关的技术问题及其正确的设计方法，以下将分别探讨。6(1)单层地下室当高层建筑仅设单层地下室，且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端，这有利于充分利用其基础的“无限”刚度，为首层楼面的灵活结构选型创造条件，即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结构，都不影响结构计算的准确性。此外，规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致，以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提

7、高，反而可能取得较好的经济效益。唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时，其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度，因此可取其作为上部结构的嵌固端。(2)大底盘多塔楼大底盘多塔楼大多为商住楼，而且由于商用及居住性质不同，对柱网的要求也不同，故通常需设置结构转换层。当大底盘的商用部分层数不多(如仅1—2层)，且结构转换层设于大底盘的屋顶标高处时，塔楼的嵌固端就可考虑取在大底盘的屋顶处，至少在塔楼初算时可以如此假定，这一考虑基于以下两点：①既然属大底盘，其楼层面积肯定大于塔楼的投影面积，加上大底盘屋顶设置转换层，故大底盘的楼层平

8、面刚度远大于塔楼的楼层刚度。6②转换层之上通常为剪力墙、部分短肢剪力墙或异形柱一短肢剪力墙结构，为使转换层上下部的侧向刚度相近，大底盘部分肯定要将原位剪力墙增厚或增加新的剪力墙，从而使塔楼下的大底盘部分具有足够的侧向刚度。目前高层建筑结构计算软件的功能已较为完善，因此大底盘多