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　　摘要：高層建筑具有節省空間以及地理區域的巨大優點，受到越來越多的關注，但是在高層建筑工程建設中，高層建筑上部分承載了比較大的負荷，地基埋置深度也比較深。高層建筑尤其是抗震設防的高層建筑，為了減輕地震災害的破壞程度、提高地基承載力和結構抗傾覆能力，通常都設地下室。有地下室的高層建筑在進行結構分析計算之前必須首先確定地下室頂板是否作為結構嵌固端，正確選取其結構嵌固端，是高層建筑結構計算模式中的一個重要假定，它不僅關系到結構中某些構件內力分配的準確性，而且還影響結構產生側移的真實性。

　　本文首先說明了不同類型地下室嵌固端的選取位置，得出頂板最適宜作為嵌固端，然后詳細分析了頂板作為嵌固端應滿足的條件，最后對地下室頂板作為嵌固端設計中的相關問題進行了闡述。

　　關鍵詞：高層建筑,地下室頂板,嵌固端,抗震

　　一、針對不同類型的地下室嵌固應選取的位置

　　高層建筑結構分析計算時必須對結構進行力學上的簡化處理，其中重要的簡化處理（也即計算假定）就是結構嵌固端的設定，此設定既要反映結構的受力性能又要適應所選用的計算分析軟件的力學模型。而實際工程的高層建筑所設置的地下室卻有各種不同情況：有單層和多層的，有半埋式的和全埋式的，有地下室側壁和主樓首層投影部位重疊或相距較近的也有相距較遠的，有地下1層層高與首層層高接近的或相差較大的（后者又分地下1層層高高于或低于首層層高的），也有首層層高遠大于2層層高的；從地下室基坑支護結構的功能上分，有支護結構與地下室側壁分別設置的，也有二者合一的，等等。這樣使得高層建筑結構嵌固端的選取不可能千篇一律，必須根據地下室設置的不同情況選取合適合理的結構嵌固端。

　　作為高層建筑的結構嵌固端，其工作機理是：嵌固端節點下的梁柱（板）構件是不產生轉動的，嵌固端樓層平面內更不會產生水平位移，地震作用下結構的屈服部位將發生在嵌固端之上樓層，因此實際工程的結構嵌固端應按地下室設置的不同情況（包括地下1層、首層及2層的層高因素）給予合理選定。

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　　對于單層半埋式地下室，由于周邊填土對地下室缺乏足夠的約束作用，頂板平面理論上會發生水平位移，故應以地下室底板為結構嵌固端。

　　（二）單層全埋式

　　對于單層全埋式的地下室，如樓層上下剛度比，包括地下1層與首層、首層與2層的剛度比容易做到滿足要求，則可以頂板處為結構嵌固端，否則應以地下室底板為結構嵌固端。

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　　對于多層全埋式的地下室，尤其基坑支護結構與側壁合二而一的，由于周邊土對地下室有足夠的約束作用，如樓層剛度比能滿足規范要求，通常應以頂板處為結構嵌固端。

　　（四）負1層為半埋式的多層地下室

　　對于多層地下室而其負1層為半埋式的，由于頂板存在室內外高差，主體范圍內的頂板平面內剛度可能不足或地下室側壁遠離主體結構而造成上下層剛度比過小，則必須選取更下一層為結構嵌固端。由于地下1層以下的地下室基本符合作為嵌固端的工作機理，只要地下1層樓蓋平面內剛度滿足作為嵌固端要求，則無須要求地下2層與地下1層的側向剛度比不小于2。（通常建筑物的地下室2層的層高都不會高于地下1層的層高，當其豎向構件截面相同時，地下2層的側向剛度不會低于地下1層）。對于此類工程，增強地下1層水平構件的剛度、強度要比滿足上下剛度比容易得多，且對地下室的使用影響最少，故一般宜選取地下1層樓層為嵌固端。

　　二、地下室頂板作為高層建筑上部結構嵌固端應滿足的條件

　　對于多層地下室，由于地下1層以下各層不要求計算地震作用，整個地下室更不承受風荷載作用，因此多數高層建筑的結構嵌固端都選取地下室頂板部位。以頂板為結構計算的嵌固端，對上部結構而言，計算所得的結構側向位移和構件內力等更能反映結構的實際情況�！陡邔咏ㄖ�混凝土結構技術規程》中對地下室頂板作為結構嵌固端有諸多規定和要求，相反對不以地下室頂板作為結構嵌固端的，幾乎沒有任何一條條文提出具體要求，這從另一側面說明高層建筑以地下室頂板為結構嵌固端是普遍做法，而且也許是較正確的做法。因此，地下室頂板作為高層建筑上部結構嵌固端應滿足以下條件：

　　1、地下室頂板應避免開設大洞，并應采用現澆梁板結構，其樓板厚度不宜小于180mm，混凝土強度等級不宜小于C30，應采用雙層雙向配筋，且每層每個方向的配筋率不宜小于0．25％。

　　2、地下室柱截面每側的縱向鋼筋面積，除滿足計算要求以外，不應小于地上一層對應柱每側縱向鋼筋面積的1.1倍(地下室柱子多出的縱向鋼筋不應向上延伸，應錨固于地下室頂板的框架梁內)，地下室剪力墻的配筋不應少于地上一層剪力墻的配筋。

　　3、考慮柱在地下一層的下端柱出現塑性鉸而不是梁柱節點兩側的梁出現塑性鉸。通常采用提高地下室頂板梁受彎承載力且增大地下室柱頂的承載力的方法來考慮柱底的嵌固。

　　4、對于邊柱及角柱，由于只有一面有梁，為滿足該梁端截面實際彎矩承載力不易小于柱下端實際承載力的要求，可采用增加梁截面，或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。

　　三、地下室頂板作為嵌固端設計的要點

　�。ㄒ唬┰O計方法

　　當選定地下室頂板為結構嵌固端，由于剛度比要求是決定頂板是否為結構嵌固端的先決條件，為了增強地下1層的側向剛度從而滿足地下1層與首層的側向剛度比要求，設計中通常采用以下方法：

　　1、當地下室側壁與主樓首層投影線較接近時，可計入側壁及其與主樓首層投影面積之間的豎向構件剛度；

　　2、將地下1層的墻體加厚，或將多肢墻連成一片，或另外增添一些墻體。

　　當地下1層層高小于或接近于首層層高時，上述方法較容易達到剛度比要求，相反當地下1層層高遠大于首層層高時，則不太容易達到剛度比要求。

　　3、當以地下室頂板為結構嵌固端，頂板結構最適宜的結構形式為只設框架梁（最好為寬扁梁）的等厚平板。一方面符合規范規定的需采用梁板結構規定，另一方面等厚平板的厚度通常不小于180mm，既符合頂板平面內有足夠剛度的要求，又能充分發揮厚板平面外較強承載力作用，施工又方便，且能形成地下1層室內較簡潔的空間觀感。

　　4、地下室頂板設轉換層

　　在結構設計中，常有地下室設停車場，而必須在頂板上設轉換層。設轉換層的地下室設計應注意以下問題：

　�。�1）考慮到實際結構為非理想固接，所以對剪力墻結構底部加強區宜取頂板上二層及墻肢總高的1/8的較大值，墻肢總高從地下室底板計算。若地下室四面有覆土，宜從覆土下面第二層樓板標高算起，覆土下面第二層以下剪力墻可按三級或四級構造配筋。

　�。�2）對頂板上有大開洞時，由于規范對洞口大小無量的標準，考慮洞口對層剛度的削弱作用，故應根據計算決定開洞處是否滿足嵌固要求，并對設計做相應調整。

　　（二）抗震設計

　　在滿足規范剛度及抗規要求時，可直接按規范取地下結構抗震等級，在下述幾種情況下，應做適當調整：

　　1、地下室有一側或二側開敞

　　在滿足規范剛度及構造要求時，仍可按嵌固考慮，但由于土的約束作用減小，所以地下各層抗震等級均取與上部結構相同。

　　2、半埋式地下室

　　半埋地下室指覆土深度在地下一層層高一半的位置。在頂板滿足嵌固條件時，地下一層抗震等級同上部結構，地下二層可比地下一層減一級考慮。

　　3、地下室頂板上無裙房的情況

　　頂板上只有主樓而無裙房時，主樓范圍內的地下1層及主樓投影面積之外1～2跨地下1層，其抗震等級不應低于主樓的抗震等級，地下1層以下抗震構造措施的抗震等級可逐層降低一級但不應低于四級。

　　4、地下室頂板上帶裙房的情況

　　頂板上有與主樓相連的裙房時，裙房除按本身確定抗震等級外，3～4跨內部分的抗震等級不應低于主樓抗震等級（如下圖）（當裙房采用框架結構而主樓為剪力墻結構時，框架結構的裙房的抗震等級可能高于主樓的抗震等級），此時裙房所對應的地下1層3～4跨的抗震等級也應與上部裙房相同。

　　地下室抗震等級裙房及地下室抗震等級

　　結語

　　總體來講，高層建筑上部分所受負荷較大，基礎設埋較深，因此地下室的嵌固作用就顯得相當重要，對整個建筑的質量以及安全問題有直接影響，所以設計好地下室的嵌固結構尤為重要。經過綜合比較，地下室的頂板最適宜作為嵌固位置，在地下室頂板作為嵌固端的設計時，要注意其抗震等級的選取，準確分析嵌固設計模型，優化結構設計，最終確保設計的合理和建筑的質量。

　　參考文獻

　　[1]張濤.高層建筑地下室頂板作為嵌固端的設計分析[J].深圳土木與建筑，2008.6.

　　[2]湯凱峰.關于高層建筑地下室頂板作為嵌固端的探討[J].山西建筑，2007.8.

　　[3]莫世海，全戈，梁灝，孫科章.地下室頂板開洞對超高層建筑嵌固端的影響分析[J].建筑結構，2011.4.

　　[4]GB50011-2010建筑抗震設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2010.

　　[5]JGJ3-2010高層建筑混凝土結構技術規程[S].北京：中國建筑工業出版社，2011.