地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨
地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨摘要：通常高层建筑均设计有地下室结构，而在选择结构的嵌固部位时要保证其合理性与正确性，因为嵌固位置的选择对结构计算模型的建立、受力状态的符合程度等有着直接的关系。
本文就针对选择地下室作为结构嵌固端常用方法进行简单介绍，并说明利用satwe软件进行结构设计的方法，对嵌固端选择地下室顶板位置时需满足的条件进行分析，以及地下室顶板无法作为嵌固部位时的观点，最后提出确定上部结构嵌固端的楼层侧向刚度比的方法。
关键词：地下室结构；上部结构的嵌固部位1 选择结构嵌固端常用方法1.1 嵌固水平位移法该方法是把地下室与上部结构作为一个整体进行考虑，通常在基础底板处设置嵌固端，然后计算出地下及上部结构各楼层侧向刚度比的大小（不考虑回填土对地下室楼层侧向刚度的贡献），根据计算的楼层侧向刚度比确定上部结构在地下室的嵌固部位，即认为其所对应部位的水平位移要求为零。
利用嵌固水平位移法确定嵌固端，最主要的问题就是计算楼层侧向刚度比。
通常计算楼层侧向刚度的方法包括三种，即剪切刚度、剪弯刚度以及抗震规范中所建议的计算方法。
实际应用过程中三者的具体含义各不相同，计算结果也存在较大差异。
抗震规范提出的计算方法建议设计方案过程中，可以利用剪切刚度比将地下室侧向刚度比估算出来。
而“高规”宣贯培训材料则建议在设计过程中可以直接利用剪切刚度比作为地下室侧向刚度比，或者采用楼层剪力与层间位移的比值。
地下室结构与相邻上部结构楼层侧向刚度比值满足相关规范要求后，即可取地下室及以下各层地下室顶板处的水平位移为零的位置作为水平位移嵌固部位。
1.2 弹簧刚度法利用弹簧刚度法进行计算时，同样是把将部结构与地下室作为一个整体加以考虑，不过其嵌固端通常选在基础底板位置，并将水平弹簧刚度引入每层地下室的楼板处，水平弹簧刚度值的大小体现出地下室受回填土约束作用的高低。
在实际工程中采用弹簧刚度法确定嵌固端，需要将水平弹簧刚度的具体值确定出来，该过程相对比较困难。
因为地下室本身会受到回填土的约束作用，而这种约束作用又受到多种因素的影响，情况十分复杂，观察不易，因此要确定出具体约束作用的大小十分困难。
所以在三维组合结构有限元分析软件satwe中并不要求用户输入水平弹簧刚度的真实数值，而是输入回填土对地下室约束作用的弹簧刚度比，该值是基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比值，若取0，则认为基础回填土对结构没有约束作用；如果取值为5.0以上，则认为地下室无水平位移。
取值为0以及取值为5.0为两个极端，实际工程应该是介于二者之间。
大量工程实践经验证明，一般工程设计中相对刚度比的合理取值范围在2.0-4.0之间。
2 利用satwe软件进行结构设计的常用方法通常实际的工程中利用satwe软件进行结构设计时，可以采取下列方法：①嵌固端选择地下室底板，相对刚度比的取值为0。
采用这种方法会得出相对保守的计算结果，结构的计算高度有所增加，而地下土体对地下室侧面的嵌固作用等因此未考虑在内，因此计算模型与实际情况的误差还是比较大的；②嵌固端同样选择地下室底板，但是相对刚度比的取值范围在2-4之间。
该方法将地下室外的土压因素考虑了进来，但是地下室受到土压约束作用的情况受诸多因素的影响，因此约束作用的大小也很难量化，最终计算结果的准确性无法保证，因此该方法也不够精确，通常应用于不考虑土压或者假设土压无限大的情况；③嵌固端选在地下室顶板处，计算过程中将地下室结构与上部结构分开进行。
应用该方法所确定的结构计算高度为地面以上的实际高度，比较符合风荷载与实际情况，因此该方法也是比较常用的计算方法。
不过其近似认为地下室刚度为无限大，相当于将水平位移与竖向位移进行完全嵌固，人为地增加了结构的刚度，因此同样会与实际情况存在差异。
3 地下室顶板作为嵌固端的必要条件的分析为了能使地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，地下室顶板应避免开设大洞口，确保上部结构嵌固部位的整体性，确保水平地震剪力的传递路径，常有建筑因设置下沉式广场、自动步梯等导致楼板开洞过大，对楼板的整体性削弱过大，迫使嵌固部位下移。
为了确保楼层平面外和平面内刚度，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，并且楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于c30，应采用双向双层配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
对楼盖结构形式、楼板厚度及配筋提出详细要求，就是要通过采取结构措施，加强楼层的平面内和平面外的刚度，实现结构计算的刚性楼板的假定。
现浇梁板结构的楼层平面外刚度较大，地震作用下，楼板的平面外变形较小，符合刚性楼板的假定，有利于传递水平地震剪力，相对于梁板结构而言，无梁楼盖结构的平面外刚度较小，难以符合刚性楼板计算假定的基本要求，对传递水平地震剪力和协调结构变形不利。
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，也就是高层建筑技术规程规定的地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2.0；规范这样规定，是为了使地下结构的侧向刚度相对上部结构而言足够大，从而满足嵌固部位理论上应具备的两个基本条件：①该部位的水平位移为零；⑦该部位的转角为零。
规范提出了相关范围的概念，是考虑上部结构周边地下室对上部结构有效约束刚度的贡献程度，地下室上部结构周边越往外延，对上部结构的约束刚度越小。
抗震规范规定相关范围指上部结构周边外延20m，高层建筑技术规程规定相关范围指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围，从而保证了实际地下结构与上部结构的侧向刚度比满足要求，计算结果利于安全。
还应注意，地下结构的楼层侧向刚度是指结构自身的刚度，在确定上部结构嵌固部位时，楼层侧向刚度比的计算中不考虑侧壁回填土对地下室外墙的约束作用。
抗震规范要求地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。
通常计算地下室楼层剪切刚度的过程中可以考虑地下室外墙，不过如果地下室外墙与上部塔楼的距离过大，超出了上述相关范围时，则在确定结构底部嵌固部位时，针对楼层剪切刚度的计算则不考虑地下室外墙。
地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：（1）地下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，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的钢筋面积比计算增大10%。
规范这样规定是为了确保塑性铰只能在上柱底部截面出现，从而保证嵌固部位的梁端和下柱上端不出现塑性铰。
在实际设计施工时应将地下室柱增加的纵向钢筋在地下室顶层梁板内弯折锚固，避免同时对一层柱底截面实际受弯承载力的加大。
现在有些设计单位采用直接将上部结构柱根配筋放大1.1倍作为地下一层和地上一层的框架柱配筋，这种做法和规范初衷背道而驰，加大了地下一层框架梁和框架柱的负担，不能实现嵌固部位强梁弱上柱的目标，不能确保塑性铰只出现在上柱底部截面部位。
地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。
规定这一条的目的也是为了确保塑性铰只能在地上一层墙肢底部截面出现，从而保证嵌固部位的墙肢上端不出现塑性铰。
地下室顶板无法作为嵌固部位时的观点：当地下一层的自身结构侧向刚度与地上一层的楼层侧向刚度之比小于2时，不能满足规范要求，地下室顶板不作为上部结构的嵌固部位，那么上部结构的嵌固端只能下移，验算地下二层的自身结构侧向刚度与地上一层的楼层侧向刚度之比是否大于等于2.0，以此类推，直至计算到基础顶面。
需要说明的是刚度比始终是对上部结构底层，也就是建筑首层的刚度比值，而不是地下二层与地下一层的楼层刚度比，在实际施工图审查过程中，当地下一层地面作为嵌固部位时，被要求验算地下二层与地下一层的楼层刚度比是否满足γ≥2.0，显然这一要求是不恰当的，在地下室平面没有很大突变，不增加很多抗震墙的情况下，要实现地下二层与地下一层的楼层刚度比γ≥2.0，几乎是不可能的，这样计算的结果只有一个，那就是嵌固在基础顶面。
当上部结构嵌固部位下移，地下室顶板不作为嵌固部位时，由于回填土的存在，地下室顶板处对上部结构的嵌固作用是客观存在的，只不过是嵌固作用的强弱问题。
事实上，回填土对地下室结构的约束作用很大，当地下室顶板不作为嵌固部位时，结构自身和回填土约束的地下室总侧向刚度一般情况下也不会小于上部结构的3倍，因此无论地下室顶板是否作为上部结构的嵌固部位，在结构设计中均应考虑地下室顶板处实际存在的嵌固作用，并采取相应的加强措施。
需要说明的是只有地下室才具备对上部结构嵌固的基本条件，上部结构其他楼层，即便满足侧向刚度比的要求，也不能成为其上部结构的嵌固部位，只能作为刚度突变楼层考虑。
确定上部结构嵌固部位的楼层侧向刚度比的方法关于侧向刚度比，目前可采用的方法有以下几种：（1）等效剪切刚度比值法——即高规附录公式e.0.1-1：考察的是抗侧力构件的截面特性及与层高的关系，属于近似计算方法，一般适用于剪切变形为主的结构及结构部位，如框架结构、结构的嵌固端、转换层在一二层时的转换层的上层与转换层的等效剪切刚度比。
（2）楼层剪力与层间位移的比值法——即高规公式3.5.2-1：按楼层标高处产生的单位水平位移所需要的水平力确定结构的侧向刚度，该方法物理概念清晰，理论上适合所有结构，但楼层侧向刚度变化过大时，适用性较差。
（3）考虑层高修正的楼层侧向刚度比值法——即高规公式3.5.2-2：主要适用于以弯曲变形或弯剪变形为主的结构，如框架一抗震墙结构、板柱一抗震墙结构、抗震墙结构、框架一核心筒结构、筒中筒结构等。
（4）等效侧向刚度比值法——即高规附录公式e.0-3：考察的是结构局部区域的侧向变形角之间的比值，适用于结构侧向刚度变化较大的局部部位，如转换层在第二层以上的转换层的上层与转换层的等效侧向刚度比。
采用不同的计算方法时，侧向刚度比的计算结果也不同，有时候会有较大差异，在结构设计时应根据工程的具体情况及计算部位正确选择侧向刚度比的计算方法。
（1）用于方案设计阶段及初步设计阶段时，可采用等效剪切刚度比值法重点考察的是抗侧力构件的截面变化及层高的影响。
（2）在施工图设计阶段，采用结构计算软件电算时，可采用楼层剪力与层问位移的比值法考察的重点是影响侧向刚度的各种因素。
（3）一般情况下，按上述两种方法计算的嵌固部位楼层侧向刚度比各不相同，有时候计算结果相差很大，此时应按楼层剪力与层问位移的比值法计算的侧向刚度比为主，同时按等效剪切刚度比值法计算，计算结果应楼层刚度比γ≥1.5。
《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解
《抗规》6.1.14条-地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的理解HiStruct新的抗震设计规范修订稿对于地下室顶板作为上部结构的嵌固部位进行了详细的规定，具体条件和说明如下：6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求：1 地下室顶板应避免开设大洞口,主楼应采用现浇梁板结构，裙房宜采用现浇梁板结构；其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25％。
HiStruct注：实际设计中地面处经常遇到主裙楼楼板标高不一致有较大降板的情况，设计中各有各的做法，比如以1/3层高控制错位，规范应对此有具体规定比较合适。
2 结构地上一层的侧向刚度，不宜大于地下一层相关部位楼层侧向刚度的0.5 倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。
HiStruct注：侧向刚度如何计算一直是个有争议的问题，特别对于剪切变形为主的结构和弯曲变形为主的结构，应该有区别的规定侧向刚度的计算方法。
3 地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积，除应满足计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍。
HiStruct注：钢结构和混合结构的大量应用，此条应明确是仅放大混凝土结构的配筋,还是柱的承载力需放大。
4 地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。
同第3点的注。
5 地下室顶板的梁柱不应先于地上一层的柱根屈服。
[条文说明]：1）本条文字表达略有调整。
地下室顶板的厚度“不宜”小于180mm，指柱网内设置次梁时，板厚可适当减小，例如，取150mm。
2）相关部位一般指按45°扩散范围且不超过15m。
3，4）为了能使地下室有效地传递地震基底剪力，地下室顶板必须具有足够的平面内刚度，因此，提出了设计要求：框架柱嵌固端屈服时、或剪力墙墙肢的嵌固端屈服时，地下一层对应的框架柱或剪力墙墙肢不应屈服。
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%。
上部结构嵌固部位论文
上部结构嵌固部位论文导读：根据广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013，以-2层作为嵌固的配筋比以基础为嵌固的配筋小；以-2层作为嵌固的位移正好满足1/800要求，而以基础作为嵌固则需要增大刚度，增设剪力墙或柱子。
综合规范中要求的抗震等级确定、底部加强区取值以及嵌固部位柱子配筋为上部1.1倍等条文，嵌固端取值越往下造价还是越高。
高层建筑加地下室的模式越来越多，结构设计时首先要对嵌固位置这个大方向做判断和取值，继而进行计算和相应设计。
从力学的角度，作为上部结构的嵌固部位，应具备水平位移和转角为零这样两个基本条件。
嵌固的概念，力学里一般是一个点，或者一条线；对于工程而言，是一个面，或者说是一个区域。
因此，嵌固不可能是绝对的，都是相对而言。
一般设计人员会把嵌固部位设置在地下室顶板。
把嵌固端取在地下室顶板位置，相关规范有如下要求：1）.《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称为《高规》）5.3.7 高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。
本条给出作为结构分析模型嵌固部位的刚度要求。
计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构，“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。
2）.《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（以下简称为《高层箱筏规范》）采用箱基的多层地下室及采用筏基的地下室，对于上部结构为框架、剪力墙或框剪结构的多层地下室，当地下室的层间侧移刚度大于等于上部结构层间侧移刚度的1.5倍时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位，否则认为上部结构嵌固在箱基或筏基的顶部。
从《高规》和《高层箱筏规范》可以看出，要作为嵌固，分界的两层侧向刚度比需要达到一定的要求。
而这个刚度比并不绝对，1.5和2是不同的规范的规定。
嵌固是相对的，可以理解为弱嵌固和强嵌固。
但这个刚度比并未考虑地下室四周土的约束作用，然而土的约束不可忽略，土的侧向刚度可达到上部结构底层的3倍。
关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考
关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考摘要：随着我国经济社会的发展以及城市建设的进程，城市用地非常紧张，因此现在很多大城市都会采取建设高层建筑的方法来缓解土地紧张的问题。
本文主要对高层建筑结构设计中地下室嵌固作用进行了简要分析。
关键词：高层建筑；地下室；嵌固作用引言随着我国经济社会的发展，高层建筑发展也非常迅速。
然而，高层建筑上部荷载大，基础埋置比较深，因此地下室的嵌固作用对建筑物的正常使用与造价上有着非常重要的影响。
所以对于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的问题我们要作为重要问题进行研究。
一、嵌固层简介嵌固层，是以一个坚硬、稳定，可以牢固握裹住上部结构的一个刚体，比如旗杆下面的台座等。
在建筑结构设计中嵌固端：就是平常说的固定端，不允许构件在此部位有任何位移。
这里的位移在结构力学中是指平面x、y两个方向的位移和围绕此支座的转角；而对应的简支端（边）则允许有转角，但是不能有x、y方向的位移，所以嵌固层的作用是能限制上部结构在水平方向的平动位移和转动位移，并能将上部结构的剪力全部或大部传递给下部结构，使上部结构竖向构件的塑性铰出现在竖向构件的根部。
通常在结构设计中，较为普遍的是取建筑物的地下室作为上部结构的嵌固端。
事实上，在建筑结构中，由于各种工程项目的不同，地下室的实际状况亦有所不同，比如地下室顶扳与室外地面的高差大于1／3的地下室层高；又比如因为工程需要，在地下室顶板上开设大洞口等，这时，地下室顶板就不能作为上部结构的嵌固层，而应调整嵌固位置；即使地下室在形态上满足作为上部结构嵌固层的条件，还必须满足地下室的楼层侧向刚度大于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍这个最重要的条件。
二、高层建筑结构设计地下室嵌固的主要作用高层建筑基础回填土回填至结构的某个部位,能保证地下室部分基本上无水平位移,则视为水平嵌固.该层即为嵌固层，其作用是能限制上部结构在水平方向的平动位移和转动位移，并能将上部结构的剪力全部或大部传递给下部结构，使上部结构竖向构件的塑性铰出现在竖向构件的根部，这就要求作为嵌固端的下部结构必须具有较大的侧向刚度，以保证事实嵌固端的形成。
探讨高层建筑地下室顶板嵌固的设计
探讨高层建筑地下室顶板嵌固的设计摘要：地下室顶板嵌固设计是高层建筑地下室设计不可分割的一部分，在整个设计过程中，需要考虑的问题是嵌固端的选取，这是地下室顶板嵌固设计质量的保证。
在实际设计中，设计人员在选取嵌固端时，经过会出现误差，为了避免这种现象的发展，笔者对其进行有效的探讨，仅此提供借鉴。
关键词：高层建筑；地下室；顶板嵌固；设计嵌固端也就是常见的固定端，其主要的作用就是避免构件发生位移。
通常情况下，高层建筑都会设计地下室，地下室的设计有助于高层建筑整体提高抗震性，并且提高整个高层建筑的倾覆能力，但是在设计高层地下室时，需要对顶板嵌固进行设计，以此来保证地下室构件不会出现位移情况。
一、地下室顶板作为高层建筑上部结构嵌固端的要求依据高层民用建筑防火设计的规定，对高层建筑的结构计算，如果地下室顶板用作上部结构的嵌固端时，地下室楼层的侧向刚度要不小于相邻结构的楼层侧向刚度的两倍。
但在实际的工程建设中，由于地下室侧向刚度和塔楼侧向刚度之间具有不连续性，所以当地下室作为上部结构的嵌固时，通常是有一定的条件的。
地下室顶板作为高程建筑上部结构的嵌固端重点在于加强地下室楼层侧向刚度、加强整体的承载能力，为满足上部结构嵌固端的要求，高层地下室应满足以下要求：地下室顶板的设计要尽量不出现开设大洞的情况，结构上采用现浇梁板，严格控制各项构件的规格，混凝土的强度等级控制在C30以上，楼板的厚度控制在180 mm以上，每层的都要采用双层双向的配筋，配筋率控制在0.25%以上；对地下室的柱截面纵向的钢筋面积的要求，一是满足计算要求，二是与地上一层对应柱每侧的钢筋面积相比，要不小于地上一层钢筋面积的1.1倍，且地下室的剪刀墙的配筋也要比地上一层的配筋多；在对地下室柱底嵌固端的设计时，要提高地下室顶板梁的受弯承载力，增加柱顶承载力。
因地下一层的柱会出现塑性铰所以一定要加强对柱底嵌固的考虑；地下室边柱角柱问题，依据其一面有梁的特点，在提高梁端截面的实际弯矩承载力时可采用的方法有：一是梁截面的增加，二是梁配筋的增加但梁截面不增大，要保证边柱角柱的梁截面要大于柱下端的实际承载力；在实际的结构设计中，加强剪刀墙的结构底部需要取顶板的上二层和墙肢总高的八分之一处的较大值。
PKPM软件应用之高层建筑地下室顶板作为嵌固端的探讨_pdf
根据《 高规》 ５ ３ ７条规 定 ： 第 ．． 高层建 筑结构 计算 中 ， 当地 下 筑上部结构 的嵌 固端 。
嵌 转 实 即所谓 规范要 求 ， 下室的侧 向刚度不应小 于相应塔楼侧 向刚度 的 下刚度 无穷大 ， 固点无平动 、 动 ， 现了完全 的约束 ， 地 而不 ２倍 ， 但实际上地下室的侧 向刚度与塔楼的侧 向刚度是不连续的 ， 的 固结 。强度嵌 固是指柱的塑性铰 出现 在地上一层 的下端 ， 至少很 大部分是 不连续 的， 主要体 现在 以下几 个方面 ： ） 这 １ 地下 是出现在梁柱节点两侧 的梁 上 ， 即强梁 弱柱 ； 实现 的方 法是在第
Ｔ ＡＮＧ Ｋａ －ｅ ｇ ｉｆ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｔｄｓ ｕ ｓｓ ｔ ｅｃ ｎ ｉ ｏ ｓａ ｄ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｔｐ ｆｔ ｅｕ ｄ ｒ ｒ ｕ ｄ ｃ ｉ ｎ ｆｔ ｅ ｈ ｇ ｕｌ ｎ Ｓ ｔ ｕｌ － ｎ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｉ ｓ ｅ ｈ ｏ ｄ ｔ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｓ ｅ ｓｏ ｈ ｎ ｅｇ ｏ ｎ ｅ ｌ ｇ ｏ ｈ ｉｈ ｂ ｄ ｇ ａ ｈ ｂ ｉ ｉ ｅ ｄ．ａ ｄ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｃ ｉ ｉ ｉｉ ｅ ｄ ｎ ｎ ｅ ｒｓ ｎ ｓ
下室 的顶板上 。然后根据嵌 固层位置调整 计算参数 中的 “ 地下 室 左右梁端截 面实 际受 弯承 载力 之和 不宜小 于上 下柱 端实 际受弯 的规定 ， 目前软件还没有考虑 。 层数 ” 进行第二次计算 。当地下室侧 向刚度不 足 以使地 下室顶 板 承载力之 和” 作 为上部结构 的嵌 固端时 ， 考虑 回填 土对地下 室 的侧 限作用参 数 参考 文献 ：
关 于 高层 建 筑 地 下 室 顶板 作 为 嵌 固端 的探 讨
汤 凯 峰
关于地下室顶板作为嵌固端的探讨_百度文库.
20108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,所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位,确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。
而嵌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,本文主要是针对综合管理办公大楼工程的一层地下室不作为嵌固端的确定进行讨论,并由此引伸出若干相关的技术问题。
1工程概况本工程位于深圳宝安沙井的安托山综合管理办公大楼,本文主要是讨论该工程的一层地下室不作为嵌固端的问题,根据使用功能,一层板面高出地面 1.5米,是半地下室,层高限制部分选用无梁楼盖。
下图是安托山酒店的整体效果图和一层总平面图。
图 1安托山酒店效果图图 2酒店一层地下室平面图2结构嵌固端的条件2.1单层地下室建筑单层地下室建筑宜将基础底板作为结构嵌固部位,这样可以充分利用基础的“ 无限刚” 的假定,也为首层楼面的灵活选型创造条件:即使是首层楼面留有大洞口。
或选用无梁楼盖结构,都不会影响结构计算的准确性,本文所引用的工程,计算时地下室外墙按梁输入,回填土对地下室约束相对刚度比为 3,半刚,使程序将结构在基础底板处嵌固。
2.2地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施根据《高规》第5.3.7条规定:建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的 2倍。
规范要求,地下室的侧向刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的 2倍, 但实际上地下室的侧向刚度与塔楼的侧向刚度是不连续的,至少很大部分是不连续的,这主要体现在以下几个方面:a 地下室往往有较厚的侧壁和地下水池、人防墙体等混凝土墙,从而大大增加了地下室的侧向刚度,但这些构件与上部结构是不连续的,分布也是不均匀的。
关于地下室顶板作为建筑嵌固端的设计探讨
关于地下室顶板作为建筑嵌固端的设计探讨带地下室的建筑，从经济角度和实际情况出发宜将上部结构的嵌固部位设在地下室顶板。
本文对地下一层嵌固的设计做了一定的分析。
标签：地下室顶板；嵌固；PKPM軟件所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位，确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现，满足设计的要求。
嵌固端的正确选取是建筑结构结算模型中的一个重要假定，对结构计算结果的真实性和准确性有很大的影响。
1 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位需要满足的条件1.相关范围内地下室顶板应采用现浇梁板结构，且应避免留有大孔洞。
相关范围外宜采用现浇梁板结构。
楼面框架梁应有足够的抗弯刚度。
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。
“相关范围”一般可从地上结构（主楼、有裙房时含裙房）周边外延不大于20m；侧向刚度比是剪切刚度比。
2.地下室顶板与室外地坪的高差不能太大，一般宜小于嵌固层层高的1/3。
2 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位应符合下列规定1.顶板宜采用现浇梁板结构；楼板板厚不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
2.地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：1）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，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上；3.地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。
3 地下室顶板是否作为上部结构嵌固部位在实际工程中应用PKPM结构程序计算的运用要点如图一所示为某二手车市场分区示意图，该工程地上四层商铺，地下一层车库，层高均为4米，地上部分设缝脱开共分为十个单体区，首层内院结构标高比其他单体标高低0.8米。
嵌固端所在层号问题的讨论
当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。
地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
抗震墙底部加强部位的范围，应符合下列规定：1 底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。
2 部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地抗震墙总高度的1／10二者的较大值。
其他结构的抗震墙，房屋高度大于24m 时，底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1／10二者的较大值；房屋高度不大于24m时，底部加强部位可取底部一层。
3 当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端。
地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求：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，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层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。
3 地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：1)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，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10％以上；4 地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。
高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列规定：1 地下室顶板应避免开设大洞口，其混凝土强度等级应符合本规程第3．2．2条的有关规定，楼盖设计应符合本规程第3．6．3条的有关规定；2 地下一层与相邻上层的侧向刚度比应符合本规程第5．3．7条的规定；3 地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点设计应符合下列要求之一，1)地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；地下一层梁端顶面和底面的纵向钢筋应比计算值增大10％采用。
地下室嵌固端的理解
在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否做为上部结构的嵌固是很重要的。
这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小，而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑。
如底框等结构型式。
结合论坛上的讨论和自己的认识，我提出以下几点，请同行们一同讨论。
1、对地下室埋臵深度较浅时，是否做为嵌固。
在常规概念中，地下室的顶板应与室外地坪基本平，高差多在600以下。
但有些地下室为半地下室，有时露出地面的部分多于埋臵于土中的部分，当这种情况下是否能做为嵌固，其比例应控制在多少为宜？2、当地下室顶板的标高不一致时，是否做为嵌固。
在多数结构中，板面的高差一般不大，即便时有较大高差时，也仅时地下室顶板中的一小部分。
那么当高差大于多少时，不应当认为是在同一平面内，当其面积超过整层面积的多少比例时不能做为嵌固？以上两种情况，我想只要是视做嵌固的，其地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求，这一点是肯定的。
但这只是个概念性的问题，对度的衡量应该如何把握呢，请各位说说看法。
我的几点思考，请同行们一同讨论。
1 嵌固的概念，这里我们所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固；力学嵌固--完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。
强度嵌固--柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2)增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求.2 对于第一个问题,地下室埋臵深度较浅时的情况一般出现在多层建筑,这时的地下室周边一般不会有伸到地下室顶的钢砼墙,规范要求的2倍刚度很难满足,嵌固点不会取在地下室顶.3 对于第二个问题,基于1的理解,只要楼板是连续的,在满足规范的各项要求的前提下,是可以认为是嵌固点的.但有2点应注意:一是保证剪力的传递;二是注意错平处梁的受扭问题.对于梁受扭的问题,如果可以考虑错平处只传递平行于建筑外边线的剪力(横向外墙错平处只考虑传递横向剪力,纵向外墙错平处只考虑传递纵向剪力),则此问题不存在.4 同意"地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求"的观点,只是要如何加强?愿听各位高见主体结构计算模型的底部嵌固部位，理论上应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移，并将上部结构的剪力全部传送给地下室结构。