摘要：隨著城鎮(zhèn)化與工業(yè)化的快速發(fā)展，建筑行業(yè)有了很大的發(fā)展空間。 高層建筑因其良好的結(jié)構(gòu)性能和技術(shù)合理性得到了廣泛的應(yīng)用，梁、柱、板等上部結(jié)構(gòu)影響著建筑物的穩(wěn)定性，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和上部結(jié)構(gòu)的分界位置是上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。在《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平法設(shè)計與施工規(guī)則》中規(guī)定了六類上部結(jié)構(gòu)嵌固部位，根據(jù)地基基礎(chǔ)與地下室的形式不同，對上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的要求也不同。主要研究的主要內(nèi)容是上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的選取和處理方法。

關(guān)鍵詞：上部結(jié)構(gòu)；嵌固部位；處理方法

在高層或者超高層的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，選取某一部位作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，都能夠從結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件中取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。上部結(jié)構(gòu)嵌固部位決定了結(jié)構(gòu)計算結(jié)果能否反映結(jié)構(gòu)的真實情況。所以在結(jié)構(gòu)計算時需要保證結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的真實性，重視上部結(jié)構(gòu)嵌固部位在工程中的作用，有針對性的選取上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，使用合理的構(gòu)造措施和計算方法，讓其成為真正的嵌固端。

一、高層剪力墻結(jié)構(gòu)建筑

選擇施工地點的時候需要排除對建筑物存有潛在威脅和直接危害的泥石流、滑坡、坍塌地段。在軟土地基上施工會影響建筑物的穩(wěn)定性和安全性，應(yīng)該盡量避免。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該對斜坡或者邊坡附近上建筑物的穩(wěn)定性能進(jìn)行驗算，重視施工現(xiàn)場對設(shè)計地震動參數(shù)產(chǎn)生的作用。

（一）基礎(chǔ)設(shè)在同一標(biāo)高情況

位于坡地的建筑物，地下室的埋置深度各側(cè)不同，地下1層一側(cè)是在地面以上，其余部分全面或者大部分都在土中。上部結(jié)構(gòu)嵌固部位應(yīng)該設(shè)置在地下2層的頂板位置，而不是地下1層頂板處。埋入土中的三側(cè)需要設(shè)置永久性擋土墻將其與結(jié)構(gòu)脫開。埋入土中的三側(cè)地下1層外墻最好不用鋼筋混凝土墻體，使用鋼筋混凝土墻體需要在開敞的一側(cè)補(bǔ)設(shè)剪力墻，防止地面1層發(fā)生較大扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。將地下2層的頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，需要在地下2成頂板向上計算底部加強(qiáng)區(qū)的高度。這種處理方法滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計傳力明確的原則，有利于改善建筑的使用環(huán)境。

（二）基礎(chǔ)設(shè)置在不同標(biāo)高的情況

建筑物大多是依地勢而建，建設(shè)場地存在著多階臺地，基礎(chǔ)設(shè)置在不同標(biāo)高的情況下有三種處理方法：

①臺地高差2層，相互之間沒有防震縫與永久性擋土墻，形成了兩個獨立的結(jié)構(gòu)單位。上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的高位部分設(shè)在地下室底板，低位部分則設(shè)在地下室頂板上。永久性擋土墻能夠抵抗水壓力和土壓力，具有抗震的作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要認(rèn)真設(shè)計永久性擋土墻，對高位地下室的基底進(jìn)行放坡，重視永久性擋土墻在低位地下室中的影響。

②由于建筑物的功能不同，建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋置標(biāo)高也不同，僅在高位部分與低位部分之間設(shè)置永久性擋土墻，上部結(jié)構(gòu)連接。在不同的標(biāo)高情況下，兩個部位的抗側(cè)剛度分布不同，高位部分與低位部分的抗側(cè)剛度需要協(xié)調(diào)一致。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中選擇符合實際受力的計算模型，分析多層嵌固的情況，使用兩種程序進(jìn)行比較。提高低位部分底部幾層的抗側(cè)剛度，降低低位部分的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。還要提高與1層相連樓板的剛度。

③高位部分與低位部分從高位部分的地下室連在一起，這種上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的處理方式與第②條相比受力明顯要好。不過，低位1、2層的自然通風(fēng)與采光較差。

（三）單層地下室

如果高層建筑設(shè)計的是單層地下室，地下室的頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位，明確結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)部位，將地下室柱作為上部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)柱根，采用計算軟件PKPM的地震效應(yīng)作為地表作用效應(yīng)的計算原理，提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在實際施工設(shè)計中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員通常會將地下室底板作為嵌固部位，可設(shè)置大孔洞，對結(jié)構(gòu)計算的準(zhǔn)確性沒有影響。按照一般的樓層設(shè)計單層地下室頂板梁和地下室墻柱，將地下室底板作為嵌固部位可以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

（四）多層建筑

使用地下室整體結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比確定多層地下室的上部結(jié)構(gòu)嵌固部位，當(dāng)?shù)叵率业捻敯宕嬖诖箝_洞時，頂板不適合當(dāng)嵌固部位。當(dāng)K-i>K1時，第i層的地下室頂板為上部結(jié)構(gòu)嵌固層。但是在實際工程設(shè)計中，很少滿足K-i>2K-i+1的要求，得出的基礎(chǔ)頂面為嵌固部位不是很合理。

二、上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的選取條件

（一）有地下室

地下室的頂板標(biāo)高不能超過室外地坪，半地下室的首層不能做上部結(jié)構(gòu)嵌固部位。地下室頂板結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)澆混凝土梁板體系，保證該層的平面內(nèi)剛度。在《建筑防震設(shè)計規(guī)范》中提到：結(jié)構(gòu)地上一層的側(cè)向剛度不能大于建筑物地下一層側(cè)向剛度的0.5倍，在地下室周邊設(shè)置與頂板連接的抗震墻；地下室樓板厚度≥180mm，混凝土等級不能低于C30，采用雙層雙向配筋，每個方向上配筋率不能低于0.25%。地下一層的上部結(jié)構(gòu)梁的剛度較大時，柱截面的縱向鋼筋面積應(yīng)比地上一層對應(yīng)柱沒測的縱筋面積高出1.1倍。提高地下室頂板的平面內(nèi)剛度，保證水平力可以有效傳遞給地下室結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件。為了防止地下室樓板大開洞，可在結(jié)構(gòu)設(shè)計中將嵌固部位下移。選擇上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位徐亞保證下部結(jié)構(gòu)的剛度強(qiáng)，能夠平衡或者承受柱根彎矩。

（二）沒有地下室

建筑物的結(jié)構(gòu)嵌固部位選取原則主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)嵌固部位的側(cè)向剛度，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員根據(jù)側(cè)向剛度確定結(jié)構(gòu)計算模型的嵌固層。在不設(shè)置地下室的建筑物中，不管是采用天然基礎(chǔ)還是樁基礎(chǔ)，都是將基礎(chǔ)面作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。建筑物的首層層高需要從基礎(chǔ)面算起，在標(biāo)高出的縱橫方面上連接基礎(chǔ)梁，基礎(chǔ)梁的剛度要大。剛性地面雖然也具有嵌固作用，但是側(cè)向剛度不夠，所以嵌固層仍然是基礎(chǔ)面。

結(jié)語：

選取上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位需要考慮地下室周邊土壤的側(cè)向約束力、地下室的側(cè)向剛度以及地下室頂板大開洞的影響。在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，嵌固部位的選取影響著結(jié)構(gòu)結(jié)果的計算真實性和工程經(jīng)濟(jì)性。

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