大底盘地下室错层结构设计论文.doc

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1、大底盘地下室错层结构设计论文1大底盘地下室错层结构5学海无涯现代建筑综合功能复杂，设备、设施专业要求较高，且设备设施占用的建筑空间面积较大。从建筑设计及使用功能要求方面综合考虑，一般均考虑在建筑物底部地面以下部分设置一定区域来满足这一方面的功能要求。预期达到一个较好的使用功效及工程性价比指标。随着建筑使用功能要求的不断提高，地下室部分越建越大，其工程成本占整个建筑物工程造价的比例也越来越高。从工程结构角度出发，这种情况下，地下部分结构对整体结构受力的影响不容忽视。因此，设计好这一部位结构构件的工程意义至关重要。下面笔者通过对在工

2、作中遇到的一些实际问题的思考来共同探讨一下如何处理好这一方面的相关问题，使工程结构设计能够做到安全、经济、合理。从建筑整体功能角度出发，地下室部分往往会超出上部主楼平面范围以外，超出部分可能会较大，且因考虑主楼底部设置管道夹层或室外贯穿预埋管沟及室外功能设施等要求，该部分结构楼面标高需要降低。当然也可能存在因建筑场地地势高低的原因，造成室外地下室顶板抬高而高于主楼室内地面楼板的情况，甚至仅室外部分顶板也会出现板顶不共面的情况。这些情况均会造成结构底部楼板错层。地下室顶板部位在整个结构受力中是极其重要的关键部位，而楼板错层又是结构

3、受力不利的复杂工况，那么在工程结构受力关键部位出现受力不利的结构错层现象，这是一个很复杂而又不能避免的问题。关于结构错层的认知，因各建筑情况不同，室外地下室顶板与主楼室内地面楼板的高差也不尽相同，小的可在60cm以内，大的可达2～3m不等。工程界一般认为:当高差值不超过结构主梁截面高度或60cm，甚至不超过地下一层层高的1/4时，当对错层部位周边构件采取有效结构措施及相应的构造措施后，可近似按不错层考虑。而当高差值超出上述范围时，则应按结构错层对待，结构需采取有效措施。采取何种有效措施，既使结构安全可靠，又对建筑使用空间影响较小

4、，笔者认为大致可按以下办法来考虑:(1)当结构面高差值不大时，可适当加大楼层梁板截面刚度或采取梁板端部加腋的办法，加腋可根据情况高标高梁板下加腋，低标高梁板上加腋。(2)当结构面高差值不大时，可采取适当降低较高结构板面标高，以减小或消除高差值，再在板顶覆土的办法。结构层按不错层结构考虑。(3)当结构面高差值较大时，可结合设备要求设架空管道夹层，降低较高结构板面标高，夹层顶部结构层可考虑采用装配式或装配整体式地面，其与主体墙柱脱开并采用柔性材料填缝。此时夹层不作为结构层参与整体结构计算，而只考虑其荷载效应及夹层自身的构造措施。(4

5、)当结构面高差值较大时，亦可增加设备夹层，夹层按一个结构层输入模型，参与整体模型分析计算。(5)当结构面高差值较大时，可通过增设斜撑板或设置架空桁架，也可在错层处增设剪力墙，以调整错层处结构构件刚度，避免或减小错层处受力不利结构构件的不良受力状态，使水平力在错层部位相对均匀平缓的过渡传递。(6)如通过以上几种办法均不能解决时，可考虑在结构的适当位置设置永久变形缝，将室外部分与主楼部分彻底断开，分别进行结构分析计算。希望通过采取以上几种方法，能够处理一些情况下因楼板错层所造成的不利影响，并能够满足工程结构安全可靠度的要求。2结构嵌

6、固端的考虑5学海无涯从工程力学意义上讲，结构嵌固端一般理解为上部结构作用于底部抗力刚度无穷大的支承面之上。通常在设计中假定上部结构嵌固在基础结构上，而实际上这一假定只有在刚性地基的条件下才能实现，对于绝大多数都属于柔性地基的地基土而言，在水平力作用下结构底部以及地基都会出现转动。因此所谓嵌固实质上是指接近于固定的计算基面。大量工程试验资料表明了以下两个基本特点:一是具有外墙的地下室结构及其基础，与周边土层紧密接触，当设有一定数量的内纵横墙时，地下室变形呈现出与刚体变形相似的特征。二是地下结构的转角体现了柔性地基的影响，地震作用下

7、可假设地下结构为一刚体，上部结构嵌固在地下室顶板之上，而在嵌固部位处增加一个与柔性地基相同的转角。基于上面的资料数据分析可以作出以下假定:在要求基础和地下室结构具有足够的刚度和承载力，以保证上部结构进入非弹性阶段时，基础和地下室结构始终能承受上部结构传来的荷载，并将荷载安全传递到地基上。此时可考虑地下室顶板可作为上部结构的嵌固部位。但为了避免塑性铰转移到地下一层结构，保证上部结构在地震作用下实现预期的耗能机制，规范对地下室结构设计提出了明确细致的设计规定，以满足地下室结构刚度及承载力足够大的设计假定。下面试列举一些规范对关于结构

8、嵌固端的具体规定及相关概念设计:(1)《建筑抗震设计规范》GB50011－2010第6.1.14.1条“地下室顶板应避免开设大洞口，地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构，其楼板厚度不宜小于180mm，砼强度