高层结构嵌固端的选取
嵌固端
40.嵌固端不设于地下室顶板时，计算中需注意哪些问题？
解析：对于因室外土层标高不满足嵌固条件导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形，地下室的层数按照嵌固层楼板以下层数输入。嵌固层以上的地下室层数应计入上部结构的层数，建筑物的总高度也从此层楼板起算。
对于因地下室顶板或以下楼板开大洞或局部不连续，或错层导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形：
这种情况下，即使室外土层标高距顶板距离小于1.5m或小于1/3h，仍不能将该层楼板作为嵌固层。在用SATWE计算时，地下室的层数仍按上述第（1）款确定。这时，出现一个问题，除非室外土层标高致使嵌固层设于地下室底板，否则无法体现嵌固层是设于地下室顶板以下某层楼板处。因为侧限土的约束在嵌固层楼板之上，实际的嵌固层并不能人为地认为在哪层就是在哪层。有的设计者在完成施工图设计后，仍不清楚自己所设计的嵌固层位于哪层。为解决此问题，应尽可能按工程实际情况考虑计算输入参数，并对计算结果进行分析，找出嵌固层，以便在设计中满足嵌固层的计算和构造要求。
以上指结构整体计算，在构件内力和配筋计算中，凡地下室有开大洞或局部不连续的楼板、或有错层的楼板，应将楼板设置成弹性楼板，以考虑楼板在平面内的变形，从而考虑楼层内抗侧力刚度较小的构件的位移和内力加大，保证这些构件的计算结果的可靠性。
对于地下室嵌固层楼板既不在顶板，也不在底板时，如何通过计算确定嵌固层位于哪层楼板？
根据计算结果，考察地下室各上下相邻的侧向刚度比值。此时不考虑侧限土的约束。
同样的计算模型，考虑侧限土的约束，将该结果与不考虑侧限土约束的结果作一个比较，以确定嵌固层。
当设计者希望将嵌固层定在地下室某层刚性较好的楼板时，可通过调整其相邻层侧向刚度比值以符合抗震规范的要求。此时，结构嵌固部位的地下室楼层应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.5.5条的规定。嵌固层板厚180mm，其厚板范围取塔楼周边2跨且≥12m。注：《高规》第4.5.5条指出：普通地下室顶板厚度不宜小于160mm（不一定是嵌固层）。
嵌固层确定在哪一层，则该层楼板不应设置缝。防震缝宜在地面以上设置。
38.小区多栋塔楼下设置连通的地下室，则地下室顶板作为上部结构的嵌固的条件如何确定?
解析: 地下室顶板作为上部结构构件的嵌固端时，应保证被嵌固构件在嵌固处不会发生位移及支承顶板的地下室稳固。使嵌固处发生位移的作用力为构件底
M(弯矩)、 Q(水平剪力)、 N(竖向力)。一般来说,板的平面内刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 如板没有足够的平面外刚度约束被嵌固构件底端,被嵌固端就易发生转动;在水平力作用时,因板平内刚度大,可通过板与地下室其他构件(柱砼墙及地下室侧壁等)连结, 将水平力传递到抗侧力构件上而使嵌固处不致发生位移;在竖向力作用下,如基础不发
生变形，嵌固处不会发生变形的.因此,可以认为在多栋塔楼下设置连通的地下室, 则地下室顶板作为上部结构的的嵌固条件是：(1) 较高的高层建筑,地下室层数不宜小于2层；全部地下室宜有与地下室顶板相连接的封闭外,当开口外墙形成不了封闭外墙时地下室结构范围应布置足够的抗侧力构件；（2）地下室一层结构侧向刚度应不小于地上一层结构侧向刚度的2倍.结构的层侧向刚度可近似按等效剪切刚度计算; （3）非塔楼地下室顶板应采用刚性楼板使楼板有足够的平面内整体刚度和承载力能将上部结构的水平力传递到全部地下室结构范围的抗侧力构件；(4)不宜采用无梁楼板作嵌固板; (5) 主体结构范围内宜采用桩基,裙房与主体可采用不同基础形式,但应加强连接,保证在地震力作用下共同工作; （6）塔楼地下室结构范围内顶板应满足<<高规>>5.3.7条及<<抗规>>6.1.14条。
39. 关于嵌固端设于地下室顶板处，还是设于底板处的问题：
解析：当地下室与墙外地坪标高有关时，即与土的约束条件有关时，结构设计者无法调整。
建筑国规《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）第2.0.16条，关于“地下室”的定义为：房间地平线低于室外地平面的高度超过该房间净高的1/2者为地下室。第2.0.17条，关于“地下室”的定义为：房间地平面的高度超过该房间净高的1/3且不超过1/2者为半地下室。
关于多层砌体和底部框架结构房屋半地下室嵌固条件，若半地下室层高较大，顶板距室外地面较高（＞1.5m）；周围的土体不能对多层砖房半地下室起约束作用，则此时半地下室应按第一层考虑，并计入房屋总高度。
当地下室顶板或地下某层楼板开大洞、局部不连续、错层等，不能起到嵌固层刚度作用时，这也是结构设计者不能控制的，但板厚及通长钢筋等可控制。
地下室结构的楼层侧向刚度与上部楼层的侧向刚度的比值≥2倍，柱截面每侧纵向钢筋面积与上一层对应柱每侧纵筋面积的比值≥1.1倍时，符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.14条规定时，此条可在设计中调控。
因此，对于设计者无法调控的嵌固条件，只能将嵌固层设于地下室底板处
35 地下室顶板处为现浇空心楼盖，是否可作为上部结构嵌固层，现浇空心楼盖结构中是否一定要设置剪力墙？
答：现浇空心楼盖分为有梁式和无梁式两种，一般情况下，梁板式现浇空心楼板中要满足《建筑抗震设计规范》（GB 500ll-2001）第6.1.4条的要求，可作为上部结构的嵌固层，详细解释请参阅《建筑抗震设计规范疑问解答》第7.9、7.10条。现浇空心楼盖结构和剪力墙的设置是两个结构问题，剪力墙设置应根据房屋高度和侧移要求布置。地下室顶板一般有侧墙，可不另设剪力墙。抗震设计时，如现浇空心楼盖结构为无梁楼盖，则应另设剪力墙，构成“板柱-剪力墙结构”，且不宜作为上部结构的嵌固端。
高层建筑中嵌固端的位置选择
技术市场 嵌固端的定义，若按计算模型而言，是指除能承受轴力（N）、弯矩（M）、剪力（V）之外，U（X方向水平位移）、V（Y方向水平位移）、ω（竖向位移）、θ（转角位移）均为零的部位，若按在地震作用下的屈服机制而言，就是预期塑性铰出现的部位。确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整，迫使塑性铰在该预期部位出现，并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小的轴向力。由此可知，嵌固端的选取和处理直接影响结构体系的受力与变形状态。所以在抗震设计中，恰当和正确对待嵌固端的选取和处理问题，对保证结构体系的可靠性具有重要意义。嵌固端位置的选取与基础的型式和埋深相关连，一般情况选取在基础的顶面。下面就嵌固端的选起作如下分析： 一、嵌固端部位选取的原则 1.嵌固端部位必须在满足基础有效埋置深度或可靠埋置深度的前提下选取，其位置可在基础顶面也可以高于基础顶面。 2.嵌固端部位选取高于基础顶面时，其选取的位置应接合室内地沟布置和埋深情况不宜高出室外地面。若高出室外地面，其高差不得大于所设边梁的梁高。且必须使嵌固部位的下部和基础之间有不超过一层的完整的框架结构体系，并在地震作用下保持弹性工作状态。 3.嵌固部位下部和基础之间的框架结构体系应有足够的承载力和侧向刚度，能够抵抗上部框架结构在嵌固部位产生的嵌固端弯矩、剪力和轴力的作用。避免柱塑性铰向下转移。 4.当有地下室时，地下室作为上部结构的嵌固端，但要保证地下室的抗侧移刚度大于上部结构第一层的2倍;同时从构造上采取一定措施,如地下室顶板要保证一定厚度160mm以上。 (1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑； (2)地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成无梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度； (3)地下室侧壁要有良好的侧限，即必须与“地球”有良好的接壤，上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。 对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求，假设满足《抗震规范》第6.1.14条“位于地下室的梁柱节点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承载力之和”的要求，对于高层建筑来说，由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面，即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量，上述要求仍很难满足。就此要求而言，则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端，而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。 5.当不设地下室时。众所周知，小高层建筑以承受水平风荷载或水平地震作用为主，为稳定和抗倾覆能力，必须考虑基础的有效埋置深度。多层建筑以承受竖向荷载为主，一般可不考虑基础有效埋置深度的要求。但是往往由于建筑物的类型和用途（对不均匀沉降的敏感性，是否有地下管道和设备基础等）；作用在地基上的荷载大小和性质；工程地质和水文地质条件（持力层的埋深，地下水性质和埋深等）；相邻房屋和构筑物的基础埋置深度；季节性冻土地基的冻胀和融陷等因素的制约，使框架基础埋置深度较大，引起底层柱的长度相应增加较多。当无地下室时，如底层柱断面尺寸不变，相对相邻上层柱的线刚度减小，影响水平位移的控制。如保持线刚度不变，比起相邻上层柱需增大底层柱的断面尺寸。加之柱子埋在土中，不能充分利用其围合的空间，经济效益无法合理体现。这一情况，在设计中经常出现，至今没有得到很好解决。 高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。 (1)不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础(承台)面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起； (2)若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端，其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的二倍”正是基于这一考虑。 高层建筑中嵌固端的位置选择 朱华冬姜百惠 （长宇（珠海）国际建筑设计有限公司广东珠海519000） 摘要：高层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，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，根据不同情况正确选取其结构嵌固端，是高层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。 290 现代营销
高层建筑地下室常见结构问题分析
高层建筑地下室常见结构问题分析 一、高层建筑地下室 高层建筑地下室主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等。人防地下室，还包括人防口部。 （一）荷载 地下室结构荷载包括核爆动荷载（考虑人防）、上部建筑物自重、土压力、水压力及地下室自重等。规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合，结构设计时依各工程的结构特点，根据规范要求进行荷载组合。地下室各部位参与组合的荷载分别为：顶板：顶板核爆动荷载标准值，顶板静荷载标准值。 侧墙：竖向，顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重标准值（仅有局部剪力墙部位），外墙自重标准值；横向，核爆动荷载产生的水平动荷载标准值、土压力、水压力。 内承重墙（柱）：顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重，内承重墙自重标准值。应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值之和，由大的荷载起控制作用。 基础：底板核爆动荷载标准值，上部建筑物自重标准值，顶板传来静荷载标准值，地下室墙身自重标准值。防空地下室进行荷载组合时，主要解决核爆动荷载作用下如何确定同时存在的静载问题。 （二）顶板 地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座，其刚度越大，对上部结构的约束作用越好。因此，地下室顶板厚度不能太薄，一般取≥160mm。人防地下室顶板厚度还要满足人防要求。 根据《建筑抗震设计规范》，地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求，且地下室层数不宜少于两层。规范还明确规定，作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构。这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定，还必须考虑上述因素。结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。当出现以下情况时，地下室顶板不应作为上部结构的嵌固部位：（1）顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层，且未采取措施；（2）顶板为无梁楼盖。 （三）外墙 地下室外墙计算时应进行弯矩调幅，底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端）、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样，底板抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这类问题在地下车道中最为典型。车道侧壁为悬臂构件，底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以上两种情况中，由于外墙支承条件不同，计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。 除垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大（如高层建筑外框架柱）之间外墙板块按双向板计算配筋外（此时框架柱尚应考虑外墙传来的水平荷载作用验算），其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注
高层建筑结构嵌固端设计之浅析
高层建筑结构嵌固端设计之浅析 发表时间：2016-10-13T15:58:11.723Z 来源：《基层建设》2015年10期作者：蓝善荣 [导读] 摘要：高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。高层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，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，没有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。 身份证号码：4522311986100XXXXX 广西南宁 摘要：高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。高层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，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，没有地下室但其层数或多或少，且基础形式不同等。高层建筑结构嵌固端的设计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，因此本文就着重论述了高层建筑结构嵌固端设计的一些要点，旨在提高建筑质量，促进建筑业健康发展。 关键词：高层建筑结构；嵌固端设计；地下室；地基 前言 在高层建筑结构设计中，无论选择哪个部位作为结构嵌固端都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果，但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。为了达到这一目的，结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要，但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大，因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道，且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端，还有许多细节有待研究和完善，这是结构设计人员不能忽视的重要环节。因此，我们应做好高层建筑结构嵌固端设计，以减少误差，保证工程质量安全。 1、高层建筑结构嵌固端设计的必要性 高层建筑一般都带有地下室，嵌固端的位置决定了整体建模分析时需要与上部结构整体建模的最少的地下室的层数，带地下室高层建筑结构设计时，一般有分离式模型和整体式模型两种模型可供选择。当采用分离式模型时，可以以确定的嵌固端位置将结构分为两个独立的模型，分别进行计算分析和设计，这种模型在带大底盘地下室的多塔结构设计中经常采用；而整体式模型则是无论嵌固端位置位于何处均将所有地下室连同上部结构一起建模分析，因为实际工程的上下部结构的变形是协调的，而且整体式模型可以考虑地下室外围回填土对结构的实际约束作用，所以一般来说采用整体式建模能够获得更加真实的结构位移场和内力，工程设计实践中带地下室高层建筑结构建模分析时也大多都采用整体式模型。我国高层建筑结构设计实践中最常采用的结构设计软件是中国建筑科学研究院PKPM系列软件的SATWE 空间分析软件，该软件提供了嵌固端所在层号的参数用于考虑嵌固端的作用。查看SATWE软件说明书可以知道，嵌固端的位置需要人为判断，程序只按照指定的嵌固端位置调整相关位置处的内力或者确定相关的构造措施。从中可以看出确定了嵌固端的位置，其实主要是确定了该位置处的一系列构造措施，例如剪力墙底部加强部位的高度；嵌固位置处的强梁弱柱及嵌固层楼面的各种构造要求等等。也就是说工程师要自己根据现行规范和已有的工程经验来判断嵌固端的位置，如果已经选定了嵌固端，该位置处就应该按照规范要求采取各种构造措施，创造条件使得该位置在地震作用下能真正起到对上部结构的嵌固作用，包括破坏时嵌固位置处塑性铰出现在柱根部及可靠地传递水平地震作用等。 2、高层建筑结构嵌固端设计设置问题 2.1 高层建筑地基结构埋深设计。结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大，例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。 2.2 单层地下室结构嵌固端设计。高层建筑采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端，这有利于充分利用其基础的“无限”刚度，为首层楼面的灵活结构选型创造条件，即使是首层楼面留有大孔洞，或选用无梁楼盖结构，都不影响结构计算的准确性。此外，规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致，以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高，反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构，一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端，唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时，其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度，因此可取其作为上部结构的嵌固端。 2.3 高层建筑结构地下室顶板投影面积比例设计。当首层作为嵌固端的结构时，高层塔楼在地下室顶板上投影面积比例大小对其有很大的影响。当该比例接近1时，若首层楼面符合作为嵌固端的其它条件，则该首层作为结构嵌固端就毫无疑问了；但当上述投影面积比例<1时，说明地下室侧限远离塔楼，塔楼发生的侧向位移将波及首层楼面并使其发生变形，即使变形量很小，但严格说来首层作为嵌固端的刚度必然小于前一种情况，且变形又增大了上部结构侧移的计算值，同时首层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。 3、高层建筑结构嵌固端设计条件 3.1 不设地下室时的条件。当建筑基础持力层较浅或者为小高层时，通常会不设地下室，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础（承台）面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起。若基础（承台）面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 3.2 设地下室时的条件。高层建筑把嵌固端放在地下室顶板位置时，地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑；地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度；地下室要有良好的侧限，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻
带地下室高层建筑嵌固在地下室顶板部位的条件
带地下室高层建筑嵌固在地下室顶板部位的条件 1）地下室层数不少于2层 2）地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍 3）地下室结构布置应该保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度与承载力，能够将上部结构的地震作用传递到全部地下室抗侧力构件。地下室顶板厚度不小于180mm，混凝土不低于C30,双层双向配筋，每个方向每层配筋率不小于0.25%。 4）各类框架柱在地下室顶板部位的嵌固弯距由地下室顶板与基础之间构成的力偶及柱端两侧的框架梁所承担，其中前者占主要部分。为了避免柱塑性铰下移，地下室顶板柱两端框架梁的约束弯距设计值之和，不宜小于该部位的上柱下端实际嵌固弯距设计值 5）地下室内结构的底部剪力易按各抗侧力构件的剪切刚度进行分配，求的各抗侧力构件的底部剪力。地下室内的墙、柱截面，强度等级及配筋面积不宜小于上部构件相应要求。地下室各层柱端面每侧实配筋不易小于对应上部柱每侧实配纵向钢筋面积的1.1倍。 6）地下室顶板不宜采用无梁楼盖 高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题 摘要：高层建筑结构嵌固端的确定对结构计算结果的真实性和准确性有很大的影响，因此正确选取结构嵌固端并对其在结构布又和配筋构造方面给予一定的必要保障，是结构设计中的一个重要环节。本文对高层建筑结构嵌固端的选择进行了探讨，并引伸出若干值得思考及解决的相关问题。 关键词：嵌固端；首层地面3刚度比；地下室；基础埋深 一.引言高层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，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；没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，是高层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，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。 二．结构嵌固端的条件高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。 2．1 设有地下室时的条件 (1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如
地下室嵌固部位
一、嵌固部位和地下室顶板 嵌固部位，就是预期塑性铰出现的部位。从理论上讲，结构下部的嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的“平动位移”和“转动位移”，并将上部结构的剪力全部传递给下部结构。因此，对作为主体结构嵌固部位的地下室楼层，其整体刚度和承载力应加以控制。 地下室顶板，很容易满足规范要求的嵌固条件。当地下室顶板为嵌固层时： （1）嵌固层位于地下室顶板，地下室顶板以上没有大底盘裙房 方法一：按第3种剖分法，将整体模型离散化，分别设计； 方法二：按第1种剖分法对塔楼主体进行设计，按第3种剖分法对大底盘进行设计；大底盘与塔楼主体之重叠构件取大值设计。 关于多塔结构的单塔剖分方法： 第1种剖分法：沿塔楼周围向两个方向取地下室层高的2倍范围内的构件。这种方法较适用于底盘为地下室，且地下室面积相对塔楼面积比较大的情形。 第2种剖分法：即45°线剖分法。比较适用于塔楼层数较多，底盘裙房层数相对较少，多塔相对底盘布置对称，即所谓的“典型多塔结构”，工程中大多数的多塔结构都属于这种情形。 第3种剖分法（即变“多塔”为“单塔”）：单独将各塔楼从大底盘顶部取出，在底部嵌固。底盘结构也进行周期比验算，验算时将各塔楼质量加在底盘顶相应位置。 第3种剖分法比较适合于大底盘层数较多的“非典型多塔结构”，或大底盘按嵌固设计时的情形。一般对应两种情况： 如多塔结构仅有地下室没有裙楼，在设计中可以采取措施使地下室顶板作为嵌固部位（这不难实现，特别是有人防要求时）。对这种结构进行离散模型计算，不必切分地下室，可以将各个塔楼的地上部分分别按“单塔”进行。 如多塔结构既有裙房又有地下室，但裙房设缝，仍可仿照上面的做法，使地下室满足嵌固条件，将各塔楼及裙房地上部分沿缝切开，不切分地下室，分别按单塔结构计算分析。 （2）嵌固层位于地下室顶板，地下室顶板以上有大底盘裙房 方法：仍按整体模型计算。 二、嵌固部位的条件 《高规》5.3.7条规定：高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。 《抗震规范》6.1.14条规定：地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应避免在地下室顶板开设大洞口，并应采用现浇梁板结构，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%；地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍，地下室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；地上一层的框架结构柱和抗震墙墙底截面的弯矩设计值应符合本章第6.2.3、6.2.6、6.2.7条的规定，位于地下室顶板的梁柱节点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承载力之和。
谈对高层建筑结构嵌固端的选取
谈对高层建筑结构嵌固端的选取 高层建筑结构嵌固端的选取对计算结果的准确性有非常大的影响，因此正确选取结构嵌固端是结构设计中非常重要的一个环节。本文对高层建筑结构嵌固端的选取进行了简单的探讨，仅供结构设计等专业人员参考。 标签：嵌固端；地下室顶板；刚度比；基础埋深 1.引言在进行结构分析计算之前，高层建筑结构必须首先确定结构嵌固端的位置，而嵌固端的选取却面临着不同情况。根据各种不同情况正确选取其结构嵌固端，是高层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。 2.结构嵌固端应具备的条件高层建筑结构的嵌固端通常是选择在±0.000米标高处，但±0.000米标高处要真正成为结构嵌固端是应具备一定条件的，或者说应该人为创造条件。 2.1设有地下室时的条件 2.1.1设多层地下室的情况设有多层地下室的高层建筑最好把嵌固端放在地下室顶板位置，前提是满足或创造以下条件：(1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑；(2)地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度；(3)地下室要有良好的侧限，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。(4)地下室楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜低于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%。(5)地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级，地下室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；地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时，地下室结构的抗震等级不应低于二级。 2.1.2设一层地下室的情况(1)地下室为人防地下室，因其板厚较厚，刚度较大，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。(2)高层基础为箱形基础的，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。对不满足以上两条的设有一层地下室的高层建筑要把嵌固端设在基础顶面标高。 2.2不设地下室时的条件高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。 (1)不管是采用天然地基基础还是采用桩基础，都是以基础(承台)面作为结构
SATWE参数选取原则(第三版)
SATWE参数选取原则（第三版） SATWE 2010版（2013年10月版本） 一、总信息： 1. 水平力与整体坐标夹角：取0度；（如周期计算结果中显示最大地震力方向与主坐标夹角 大于15°，应在斜交抗侧力构件中输入角度，此处不必改动） 2. 混凝土容重：框架、框架-剪力墙取26；剪力墙及框筒结构取27；计算地下室底板配筋时 取0； 3. 钢材容重：78； 4. 裙房层数：按实际计算层数输入（应计入地下室的层数）； 5. 转换层所在层号：此参数为针对“部分框支剪力墙结构”及“底层带托柱转换层的筒体” 而设置。对于部分构件的局部转换，只需要在特殊构件定义中设置转换构件即 可，不必在此设置转换层号；此层号为PMCAD中的自然层号，包括地下室； （转换层自动默认为薄弱层）
6. 嵌固端层号：若嵌固端在基础上就为“1”，若嵌固端为地下室顶板则为“地下室层数+1”。 7. 地下室层数：除了对风荷载作用、地震作用及内力调整有关系外，该参数对高位转换的判 别影响很大，应准确输入该参数（应注意地下室层数的判断）； 8. 对所有楼层采用刚性楼板假定：除内力及配筋计算以外，均勾选“是”； 注：进行内力和配筋计算时，部分特殊的结构应在特殊构件定义中修改弹性板的类型，如板柱结构应定义弹性板6、厚板结构应定义弹性板3、楼面开大洞时应 定义弹性膜。 9. 地下室强制采用刚性楼板假定；地下室有跃层构件或开大洞时，可取消勾选； 10.墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点：一般勾选，若连梁抗剪超限，可不勾选进行计算； 11.计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘：一般应勾选；（砼规中9.4.3条有相关承载力计 算内容，程序参照此条考虑到倾覆力矩上，此条对倾覆力矩比有轻微影响）12.弹性板与梁变性协调：替代上个版本的“强制刚性楼板假定时保留楼板平面外刚度”，应 勾选； 13.结构材料信息：按实际类型填写； 14.结构体系：按实际填写；仅设置少量剪力墙的框架结构应按框架结构填写，底层带托柱转 换层的筒体仍按框筒或筒中筒结构输入，选砌体结构和底框结构无效； 15.恒活荷载计算信息：一般采用模拟施工加载3，如遇到有转换层、跃层柱、长悬挑或吊柱 等情况时，应注意修改加载的次序和层数。有吊柱的结构、钢结构及体育场馆 等应采用模拟施工加载1。计算基础时，尤其是框剪、框筒结构时，采用模拟 施工加载2；（如有特殊结构，勾选“自定义施工顺序”进行人工排序） 16.风荷载计算信息：一般结构选择“计算水平风荷载”即可，对于一些空旷建筑、体育馆及 轻钢屋面等结构选择“计算特殊风荷载”； 17.地震作用计算信息：一般建筑“计算水平地震作用”即可。对于规范规定的需要考虑竖向 地震的建筑按以下原则选择：多层建筑选择“计算水平和规范简化方法竖向地 震”，高层建筑选择“计算水平和反应谱方法竖向地震”； 18.特征值求解方式：在选择“计算水平和反应谱方法竖向地震”时此项方可激活，一般情况 不需考虑。“整体求解”考虑三向振动的耦联，但有效质量系数不易达到90%， 应增加振型数；“独立求解”不能体现耦联关系，但易满足有效质量系数的要 求； 19.“规定水平力”的确定方式：一般工程均选择“楼层剪力差方法”； 20.结构所在地区：按项目所在地区填写，分为全国、上海和广东；
《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。据此规定了地下一层框架柱纵筋面积和剪力墙墙肢端部纵筋面积的要求。 5）当框架柱嵌固在地下室顶板时，位于地下室顶板的梁柱节点应按“强梁弱柱”设计，即首层柱的下端为“弱柱”，地震时屈服、出塑性铰，为实现首层柱根先屈服的概念设计，位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面同一方向实配抗震受弯承载力∑Mbua与地下室柱上端同一方向实配的抗震受弯承载力Mcua之和，需大于首层柱下端实配抗震受弯承载力Mcua；通常，可按1.2倍的要求控制。HiStruct注：其中第5）点的说明非常重要，修正了一个问题：当嵌固层在地下
高层结构嵌固端的选取
嵌固端 40.嵌固端不设于地下室顶板时，计算中需注意哪些问题？ 解析：对于因室外土层标高不满足嵌固条件导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形，地下室的层数按照嵌固层楼板以下层数输入。嵌固层以上的地下室层数应计入上部结构的层数，建筑物的总高度也从此层楼板起算。 对于因地下室顶板或以下楼板开大洞或局部不连续，或错层导致嵌固层不能设于地下室顶板的情形： 这种情况下，即使室外土层标高距顶板距离小于1.5m或小于1/3h，仍不能将该层楼板作为嵌固层。在用SATWE计算时，地下室的层数仍按上述第（1）款确定。这时，出现一个问题，除非室外土层标高致使嵌固层设于地下室底板，否则无法体现嵌固层是设于地下室顶板以下某层楼板处。因为侧限土的约束在嵌固层楼板之上，实际的嵌固层并不能人为地认为在哪层就是在哪层。有的设计者在完成施工图设计后，仍不清楚自己所设计的嵌固层位于哪层。为解决此问题，应尽可能按工程实际情况考虑计算输入参数，并对计算结果进行分析，找出嵌固层，以便在设计中满足嵌固层的计算和构造要求。 以上指结构整体计算，在构件内力和配筋计算中，凡地下室有开大洞或局部不连续的楼板、或有错层的楼板，应将楼板设置成弹性楼板，以考虑楼板在平面内的变形，从而考虑楼层内抗侧力刚度较小的构件的位移和内力加大，保证这些构件的计算结果的可靠性。 对于地下室嵌固层楼板既不在顶板，也不在底板时，如何通过计算确定嵌固层位于哪层楼板？ 根据计算结果，考察地下室各上下相邻的侧向刚度比值。此时不考虑侧限土的约束。 同样的计算模型，考虑侧限土的约束，将该结果与不考虑侧限土约束的结果作一个比较，以确定嵌固层。 当设计者希望将嵌固层定在地下室某层刚性较好的楼板时，可通过调整其相邻层侧向刚度比值以符合抗震规范的要求。此时，结构嵌固部位的地下室楼层应符合《建筑抗震设计规范》GB50011-2001第6.1.14条和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002第4.5.5条的规定。嵌固层板厚180mm，其厚板范围取塔楼周边2跨且≥12m。注：《高规》第4.5.5条指出：普通地下室顶板厚度不宜小于160mm（不一定是嵌固层）。 嵌固层确定在哪一层，则该层楼板不应设置缝。防震缝宜在地面以上设置。 38.小区多栋塔楼下设置连通的地下室，则地下室顶板作为上部结构的嵌固的条件如何确定? 解析: 地下室顶板作为上部结构构件的嵌固端时，应保证被嵌固构件在嵌固处不会发生位移及支承顶板的地下室稳固。使嵌固处发生位移的作用力为构件底 M(弯矩)、 Q(水平剪力)、 N(竖向力)。一般来说,板的平面内刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 如板没有足够的平面外刚度约束被嵌固构件底端,被嵌固端就易发生转动;在水平力作用时,因板平内刚度大,可通过板与地下室其他构件(柱砼墙及地下室侧壁等)连结, 将水平力传递到抗侧力构件上而使嵌固处不致发生位移;在竖向力作用下,如基础不发
自己总结材料结构设计经验
结构设计经验FOR YAN Li(20150120) 一、上部结构布置、PKPM建模、工作流程注意事项 1、小于等于C25混凝土时，保护层厚度+5mm【规范】 2、扭转位移比小于1.2，不用点双向地震 3、抗震缝相关规范：《抗规》6.1.4 4、有效质量系数<90%，说明结构存在局部振动较多，较为松散，常为有较多不与楼板相连的构件的情况。 5、外边柱、墙的外边线到轴线距离沿结构全高一致。 6、双连梁：利用窗台增设连梁。例如原200X600连梁超筋，改为双200X450连梁，建模时按400X450输入 正常连梁，计算结果均分到两根连梁上。 7、15m范围内不应出现非拉通榀框架【省规】 8、初次建模从CAD导入轴网至PKPM时，退出“AUTOCAD向建筑模型转化”菜单时不点“清理无用的节点”， 否则刚导入的轴网、节点又被清除了。 9、现阶段6mm一级钢（270Mpa）供应不足，故不宜采用。 10、PMCAD建模时别忘了点“自动计算现浇楼板自重”！ 11、强制刚性假定 高层结构计算位移保留弹性板面外刚度 偶然偏心 双向地震【高规4.3.2】 偶然偏心（只看位移比） 高层结构计算配筋 双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 强制刚性假定 多层结构计算位移 保留弹性板面外刚度 多层结构计算配筋：双向地震 ·计算后发现楼层位移满足要求且位移比小于1.2，在计算配筋和出计算书时可不勾选双向地震。 另外，计算配筋和出计算书时不勾选强制刚性假定和保留弹性板面外刚度。 12、调模型技巧： ·对于柱、墙较密的区域，柱、墙截面做小，反之做大。 ·受荷较大且靠边的区域柱、墙截面做大。 ·地梁层尽量低矮以作为崁固端。 ·扭转出现在第二周期：两个主轴方向刚度相差较大。 ·扭转出现在第一周期：结构周边刚度弱于中间刚度。 ·刚重比不足时，可调整地基土M值，实在不行就要考虑P-Δ效应。 13、楼板局部开大洞造成的明显薄弱部位应定义为弹性板；开洞较多或较复杂时应定义整层弹性板；多塔
7上部结构嵌固部位的规定
上部结构嵌固部位的规定 ?对有抗震设防要求的高层建筑，基础和地下结构设计的一个重要原则是，要求基础和地下室结构应具有足够的刚度和承载力，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。为保证上部结构在大震作用下仍具有足够的刚度和强度，一些国家的规范提出了加强地下室刚度和强度的要求，如美国UBC规范规定：基面与基础间的地下室结构，其刚度和强度不得低于上部结构；罗马尼亚对嵌固在地下室顶板的剪力墙结构，要求地下室全部埋入土中，且要求其墙体的惯性矩比上部结构底层墙体的惯性矩大50%以上。
上部结构嵌固部位的规定
上部结构嵌固部位的规定
上部结构嵌固部位的规定 ?国内震害调查表明，唐山地震中绝大多数地面以上的工程均遭受严重破坏，而地下人防工程基本完好。如新华旅社上部结构为8层组合框架，8度设防，实际地震烈度为10度。该建筑物的梁、柱和墙体均遭到严重破坏（未倒塌），而地下室仍然完好。天津属软土区，唐山地震波及天津时，该地区的地震烈度为7～8度，震后人防地下室基本完好，仅人防通道出现裂缝，表明了由于地下室的外墙参与工作，地下室的侧向刚度一般都大于上部结构相邻层的侧向刚度以及土层深处的水平地震加速度一般比地面小。此外，地下室与土层接触面积大，逸散阻尼增加，导致振动衰减，降低了结构的动力效应。同时，地震作用逼使与地下室接触的土层发生相应的变形，导致土对地下室外墙及底板产生抗力，约束了地下结构的变形，从而提高了地下室的刚度。
上部结构嵌固部位的规定 ?国内震害还表明，个别与上部结构交接处的地下室柱头出现了局部压坏及剪坏现象。这表明了在强震作用下，塑性铰的范围有向地下室发展的可能。因此，与上部结构底层相邻的那一层地下室是设计中需要加强的部位。 有关地下室的抗震等级、构件的截面设计以及抗震构造措施应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》的有关规定；嵌固端处的框架结构底层柱根截面组合弯矩设计值应按《建筑抗震设计规范》GB50011的规定乘以与其 抗震等级相对应的增大系数；剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起；当结构嵌固在地下室顶面时，剪力墙底部加强部位的范围尚应延伸至基础顶面。
高层建筑结构嵌固端的选取
高层建筑结构嵌固端的选取 一、嵌固部位的概念 嵌固部位就是预期塑性铰出现的部位，结构下部的嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的平动位移和转角位移，并将上部结构的剪力全部传递给下部结构，因此对作为主体结构嵌固部位的地下室楼层的整体刚度和承载力应加以控制，并通过对结构刚度和承载力的调整，使塑性铰出现在预定的部位。 二、结构嵌固端的条件 高层高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。 1.设有地下室时的条件 1.1设多层地下室的情况设有多层地下室的高层建筑最好把嵌固端放在地下室顶板位置，前提是满足或创造以下条件：(1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑：(2)地下室顶板结构应为梁板体系，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度：(3)地下室要有良好的侧限，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。(4)地下室楼板厚度不宜小于18Omm，混凝土强度等级不宜低于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O．25％。(5)地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级，地下室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；地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时，地下室结构的抗震等级不应低于二级。 2.不设地下室时的条件 高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础(承台)面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起。若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端，其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应
管桩设计
基础及管桩设计 1。概述 （1）基础设计的特点 基础设计的难度远大于上部建筑，一是因为与土壤有牵连（以经验设计为主、规范为辅）；二是因为规范许多计算公式的离散性较大；三是基础设计或施工出现缺陷时，补救的代价很大。 （2）各种规范局限性 有关的基础设计规范有许多含糊不清地方，例如：承台侧向钢筋、承台最小配筋率、静压法沉桩、桩水平承载力、计算嵌固端等等。国家及地方规范的缺陷都较多，国家规范难以包络和讲清各地实际地质情况和基础形式。 各地方无力编制本地规范，各地方成功的基础设计实例和经验都在私人的肚子里（比规范更重要）。 各地方规范之间差异较大，当地成功的基础设计的经验至关重要，外地项目做基础设计前，应对当地常用的基础形式的进行调研，实地调研内容有：设计、施工、检验。 （3）基础施工图出图的先行性质 ①基础施工图何时出图，一定要在设计进度表内单独写出。 ②随时准备承担其它专业变更的风险、随时准备承担自己设计缺陷的风险。 （4）施工的难度 ①设计师自己要了解各种基础施工关键点，并在设计图纸中注明。 ②当地施工单位的技术水平和承包形式。 （5）设计师的职责 个人的设计时间和经验至关重要，不要做自己无把握的事（不要打肿脸充胖子）。 由自己判断：什么是原则性问题、什么是一般性问题。 2。共用两种基础型式应注意事项 2.1基础型式 基础型式可以为两大类： （1）天然（复合地基）地基基础：扩展基础、柱下条基、筏形基础。 （2）桩基础：桩基、复合桩基、基桩、复合基桩。 地基承载力和桩端阻力是相差很大的。什么是桩效应 2.2 两种基础型式的共用
扩展基础和桩基础、筏形基础和桩基础、人工挖孔灌注桩和人工挖孔灌注墩、 管桩基础和大直径灌注桩基础等等。 同一种基础型式的持力土层差异较大时也可以属于两种基础，例如：桩基持力岩层分别为微、强风化岩时；扩展基础持力土层分别为粘性土和强风化岩时等等。 2.3 两种基础型式在施工场地的划界 采用两种基础型式时，由于场地持力土层分界线的不确定性，使得两种基础型式的现场划界较困难、沉降后浇带的划界较困难。 施工配合工作量也较大（去施工现场踏勘次数和变更单次数均较多）。 2.4 两种基础型式的不均匀沉降 规范给出的基础沉降量计算公式，其离散性较大，仅能作为概念设计的参考之一。 2.5 两种基础型式处理方法 （1）基础选型分析时要考虑各不利因素，了解当地两种基础型式实例工程。 （2）应进行基础沉降量的计算（仅能作为概念设计的参考之一）。 （3）基底平均压力值的调整（基底面积加大、扩大头直径加大、管桩根数的放宽、等等）。（4）柱下独立基础+防水底板、桩基+防水底板：底板下地基土直接承重后，底板可起筏形基础的部分作用。（上海地区常见的桩筏基础） （5）预先采取适当措施避免采用两种基础型式。例如：较软土采用换填碾压、搅拌桩复合地基等。 （6）设置沉降缝或沉降后浇带。应尽量避免使用沉降缝。 筏形基础区域内采用沉降后浇带，要注意关注施工期间沉降后浇带处的沉降。 3。桩基础 3.1概述 （1）广东地区常用的桩基：预应力管桩、人工挖孔灌注桩、机械成孔（扩底）灌注桩。 以上顺序也是经济性顺序，也是我们设计时应优先选择的顺序。预应力管桩和人工挖孔灌注桩受条件限制，机械成孔灌注桩可用于任何情况（也是地勘单位在基础选型中常常首选推荐的）。 （2）桩承载力和桩身承载力 桩承载力和桩身承载力的区别： 桩承载力：当地的经验值；按规范的估算公式预估承载力及施工参数；单桩承载力试验值。桩身承载力：桩身砼承载力和桩身纵向钢筋的承载力之和，灌注桩不考虑纵向钢筋的承载
嵌固端选取原则及经验
高层建筑嵌固端的选取及相关问题 高层建筑结构嵌固端的确定对结构计算结果的真实性和准确性有很大的影响，因此正确选取结构嵌固端并对其在结构布又和配筋构造方面给予一定的必要保障，是结构设计中的一个重要环节。 一、引言 高层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，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；没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，是高层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，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。 二、结构嵌固端的条件 高层高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处，但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的，而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。 1. 设有地下室时的条件 1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大，极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端，除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑； 2)地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成无梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当厚度； 3)地下室侧壁要有良好的侧限，即必须与“地球”有良好的接壤，上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。 对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求，假设满足《抗震规范》第6．1．14条“位于地下室的梁柱节点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承载力之和”的要求，对于高层建筑来说，由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面，故即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量，上述要求仍很难满足。 就此要求而言，则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端，而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。 2. 不设地下室时的条件 高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层，或其基础持力层较浅的情况，但从抗震角度考虑是不宜提倡的。 1)不管是采用天然地基基础或桩基础，都是以基础(承台)面作为结构嵌固端，且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，故首层层高应从基础面算起； 2)若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小，则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，也即结构计算简图不成立，设计上显然是不允许的。 以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端，其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚