地下室顶板作为嵌固端相关设计问题

地下室顶板作为嵌固端相关设计问题浅析

摘要：地下室顶板能否作为嵌固端，作为嵌固端时有哪些要求，对于高层建筑结构设计有重要的意义。本文介绍了嵌固端的概念，地下室顶板作为嵌固端的条件以及地下室顶板作为嵌固端时的相

关调整。

关键词：地下室顶板嵌固侧向

中图分类号： s611文献标识码：a 文章编号：

在高层建筑结构设计的过程中，嵌固端是一个重要的概念。它对结构的内力调整、配筋、构造等都有影响。正确理解嵌固端的概念，明确地下室顶板作为嵌固端的条件对于工程设计具有重要的意义。1嵌固端的概念

建筑结构设计中所说的嵌固端就是力学概念中的固定端，即不允许构件在此部位有任何位移，包括平面x、y两个方向的位移和围绕此支座的转角。在地震的时候，所有的嵌固端都是有可能产生塑性铰，发生屈服的部位，因此对于嵌固端规范都有严格的内力调整和构造要求。在水平力的作用下，高层建筑就像一根大的悬臂杆件，它的嵌固端就更加关系到整个建筑的安全。

这里必须指出的是，嵌固端和回填土的约束其实是两个概念，回填土的约束能力与地下室顶板是否作为高层建筑的嵌固端没有任

何联系，嵌固端的选取对于结构的整体水平位移并不会有任何影响，个别设计人员在认为地下室顶板作为高层建筑的嵌固端的前提下，对于pkpm的土层水平抗力系数的比例系数m填成负值，完全

限制了地下室的水平位移，这其实是不合适的，目前satwe软件在m填负值的情况下，采用的是充大刚度法，在某些情况下，会导致刚度矩阵奇异，使嵌固端附近楼层的剪力出现异常，必须引起结构设计人员的足够重视。正确的做法是m值参照《建筑桩基技术规范jgj94-2008》中表5.7.5的灌注桩项来进行取值。真实的填写回填土约束，才能真实的反应结构的真实受力。

2地下室顶板作为嵌固端的条件

《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》对于地下室顶能否作为嵌固端做了明确的规定：

《建筑抗震设计规范》第6.1.14条：1、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，混凝土强度不宜小于c30，应采用双层双向配筋，且每个方向的配筋率不宜小于0.25%。2、结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。

《高层建筑混凝土结构技术规程》第5.3.7条：高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。

从规范可以看出，判断地下室顶板能否作为嵌固端的条件主要是看刚度比，当地下室一层的刚度足够大时，在满足其他的构造要求情况下（板厚、混凝土强度、配筋率等），地下室顶板就能很好的

约束塔楼的位移，成为其嵌固端。当地下室一层的刚度达不到作为嵌固端的条件时，也就是地下室顶板不能符合规范定义的嵌固端时，亦有必要对顶板采取适当的加强措施，因为地震时，地上一层的剪力墙或者柱子底，都难以避免进入屈服阶段，因此仍然对顶板加强显得十分必要，此时板厚、配筋、混凝土等级等都可以按顶板嵌固时的要求来处理。

3地下室顶板作为嵌固端时的影响

地下室顶板作为嵌固端时，规范规定要做以下调整：

1、地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍，且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。

2、地下一层梁刚度较大时，柱每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面纵向钢筋的面积均应比计算增加10%以上。

3、地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋截面面积。

另外pkpm软件对于顶板嵌固时，将地下一层的剪力墙也当成底部加强区，进行内力和配筋调整。

参考文献：

[1]建筑抗震设计规范(gb 50011-2010) [s]. 北京：中国建筑工业出版社，2010

[2]高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2010) [s].北京：中国建筑工业出版社，2010

[3]肖丽.结构嵌固端的概念和软件应用.pkpm新天地[j]，2011年第2期

[4] 张维斌.多层及钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例[m].北京：中国建筑工业出版社，2008.