论文部分内容阅读
摘要：随着城镇化与工业化的快速发展，建筑行业有了很大的发展空间。 高层建筑因其良好的结构性能和技术合理性得到了广泛的应用，梁、柱、板等上部结构影响着建筑物的稳定性，基础结构和上部结构的分界位置是上部结构的嵌固部位。在《钢筋混凝土结构平法设计与施工规则》中规定了六类上部结构嵌固部位，根据地基基础与地下室的形式不同，对上部结构嵌固部位的要求也不同。主要研究的主要内容是上部结构嵌固部位的选取和处理方法。
关键词：上部结构；嵌固部位；处理方法
在高层或者超高层的结构设计中，选取某一部位作为上部结构的嵌固端，都能够从结构设计软件中取得相应的数据支持。上部结构嵌固部位决定了结构计算结果能否反映结构的真实情况。所以在结构计算时需要保证结构计算结果的真实性，重视上部结构嵌固部位在工程中的作用，有针对性的选取上部结构的嵌固端，使用合理的构造措施和计算方法，让其成为真正的嵌固端。
一、高层剪力墙结构建筑
选择施工地点的时候需要排除对建筑物存有潜在威胁和直接危害的泥石流、滑坡、坍塌地段。在软土地基上施工会影响建筑物的稳定性和安全性，应该尽量避免。结构设计人员应该对斜坡或者边坡附近上建筑物的稳定性能进行验算，重视施工现场对设计地震动参数产生的作用。
（一）基础设在同一标高情况
位于坡地的建筑物，地下室的埋置深度各侧不同，地下1层一侧是在地面以上，其余部分全面或者大部分都在土中。上部结构嵌固部位应该设置在地下2层的顶板位置，而不是地下1层顶板处。埋入土中的三侧需要设置永久性挡土墙将其与结构脱开。埋入土中的三侧地下1层外墙最好不用钢筋混凝土墙体，使用钢筋混凝土墙体需要在开敞的一侧补设剪力墙，防止地面1层发生较大扭转效应。将地下2层的頂板作为上部结构的嵌固部位，需要在地下2成顶板向上计算底部加强区的高度。这种处理方法满足结构设计传力明确的原则，有利于改善建筑的使用环境。
（二）基础设置在不同标高的情况
建筑物大多是依地势而建，建设场地存在着多阶台地，基础设置在不同标高的情况下有三种处理方法：
①台地高差2层，相互之间没有防震缝与永久性挡土墙，形成了两个独立的结构单位。上部结构嵌固部位的高位部分设在地下室底板，低位部分则设在地下室顶板上。永久性挡土墙能够抵抗水压力和土压力，具有抗震的作用。结构设计人员要认真设计永久性挡土墙，对高位地下室的基底进行放坡，重视永久性挡土墙在低位地下室中的影响。
②由于建筑物的功能不同，建筑结构基础埋置标高也不同，仅在高位部分与低位部分之间设置永久性挡土墙，上部结构连接。在不同的标高情况下，两个部位的抗侧刚度分布不同，高位部分与低位部分的抗侧刚度需要协调一致。在结构设计中选择符合实际受力的计算模型，分析多层嵌固的情况，使用两种程序进行比较。提高低位部分底部几层的抗侧刚度，降低低位部分的扭转效应。还要提高与1层相连楼板的刚度。
③高位部分与低位部分从高位部分的地下室连在一起，这种上部结构嵌固部位的处理方式与第②条相比受力明显要好。不过，低位1、2层的自然通风与采光较差。
（三）单层地下室
如果高层建筑设计的是单层地下室，地下室的顶板作为上部结构嵌固部位，明确结构的加强部位，将地下室柱作为上部结构的强柱根，采用计算软件PKPM的地震效应作为地表作用效应的计算原理，提高计算结果的准确性。在实际施工设计中，结构设计人员通常会将地下室底板作为嵌固部位，可设置大孔洞，对结构计算的准确性没有影响。按照一般的楼层设计单层地下室顶板梁和地下室墙柱，将地下室底板作为嵌固部位可以取得更好的经济效益。
（四）多层建筑
使用地下室整体结构的侧向刚度比确定多层地下室的上部结构嵌固部位，当地下室的顶板存在大开洞时，顶板不适合当嵌固部位。当K-i>K1时，第i层的地下室顶板为上部结构嵌固层。但是在实际工程设计中，很少满足K-i>2K-i+1的要求，得出的基础顶面为嵌固部位不是很合理。
二、上部结构嵌固部位的选取条件
（一）有地下室
地下室的顶板标高不能超过室外地坪，半地下室的首层不能做上部结构嵌固部位。地下室顶板结构可以采用现浇混凝土梁板体系，保证该层的平面内刚度。在《建筑防震设计规范》中提到：结构地上一层的侧向刚度不能大于建筑物地下一层侧向刚度的0.5倍，在地下室周边设置与顶板连接的抗震墙；地下室楼板厚度≥180mm，混凝土等级不能低于C30，采用双层双向配筋，每个方向上配筋率不能低于0.25%。地下一层的上部结构梁的刚度较大时，柱截面的纵向钢筋面积应比地上一层对应柱没测的纵筋面积高出1.1倍。提高地下室顶板的平面内刚度，保证水平力可以有效传递给地下室结构的抗侧力构件。为了防止地下室楼板大开洞，可在结构设计中将嵌固部位下移。选择上部结构的嵌固部位徐亚保证下部结构的刚度强，能够平衡或者承受柱根弯矩。
（二）没有地下室
建筑物的结构嵌固部位选取原则主要是根据结构嵌固部位的侧向刚度，结构设计人员根据侧向刚度确定结构计算模型的嵌固层。在不设置地下室的建筑物中，不管是采用天然基础还是桩基础，都是将基础面作为上部结构的嵌固部位。建筑物的首层层高需要从基础面算起，在标高出的纵横方面上连接基础梁，基础梁的刚度要大。刚性地面虽然也具有嵌固作用，但是侧向刚度不够，所以嵌固层仍然是基础面。
结语：
选取上部结构的嵌固部位需要考虑地下室周边土壤的侧向约束力、地下室的侧向刚度以及地下室顶板大开洞的影响。在建筑物的结构设计中，嵌固部位的选取影响着结构结果的计算真实性和工程经济性。
参考文献：
[1]陆丽莉.关于上部结构嵌固部位的探讨[J].建筑工程技术与设计，2014，（17）：1220-1220.
[2]林雨林.高层建筑结构中关于上部结构嵌固部位的选取和设计建议[J].建材发展导向（下），2015，（5）：94-95.
[3]胡凤群.带地下室建筑上部结构嵌固部位确定的探讨及设计处理建议[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（15）：94-95.
关键词：上部结构；嵌固部位；处理方法
在高层或者超高层的结构设计中，选取某一部位作为上部结构的嵌固端，都能够从结构设计软件中取得相应的数据支持。上部结构嵌固部位决定了结构计算结果能否反映结构的真实情况。所以在结构计算时需要保证结构计算结果的真实性，重视上部结构嵌固部位在工程中的作用，有针对性的选取上部结构的嵌固端，使用合理的构造措施和计算方法，让其成为真正的嵌固端。
一、高层剪力墙结构建筑
选择施工地点的时候需要排除对建筑物存有潜在威胁和直接危害的泥石流、滑坡、坍塌地段。在软土地基上施工会影响建筑物的稳定性和安全性，应该尽量避免。结构设计人员应该对斜坡或者边坡附近上建筑物的稳定性能进行验算，重视施工现场对设计地震动参数产生的作用。
（一）基础设在同一标高情况
位于坡地的建筑物，地下室的埋置深度各侧不同，地下1层一侧是在地面以上，其余部分全面或者大部分都在土中。上部结构嵌固部位应该设置在地下2层的顶板位置，而不是地下1层顶板处。埋入土中的三侧需要设置永久性挡土墙将其与结构脱开。埋入土中的三侧地下1层外墙最好不用钢筋混凝土墙体，使用钢筋混凝土墙体需要在开敞的一侧补设剪力墙，防止地面1层发生较大扭转效应。将地下2层的頂板作为上部结构的嵌固部位，需要在地下2成顶板向上计算底部加强区的高度。这种处理方法满足结构设计传力明确的原则，有利于改善建筑的使用环境。
（二）基础设置在不同标高的情况
建筑物大多是依地势而建，建设场地存在着多阶台地，基础设置在不同标高的情况下有三种处理方法：
①台地高差2层，相互之间没有防震缝与永久性挡土墙，形成了两个独立的结构单位。上部结构嵌固部位的高位部分设在地下室底板，低位部分则设在地下室顶板上。永久性挡土墙能够抵抗水压力和土压力，具有抗震的作用。结构设计人员要认真设计永久性挡土墙，对高位地下室的基底进行放坡，重视永久性挡土墙在低位地下室中的影响。
②由于建筑物的功能不同，建筑结构基础埋置标高也不同，仅在高位部分与低位部分之间设置永久性挡土墙，上部结构连接。在不同的标高情况下，两个部位的抗侧刚度分布不同，高位部分与低位部分的抗侧刚度需要协调一致。在结构设计中选择符合实际受力的计算模型，分析多层嵌固的情况，使用两种程序进行比较。提高低位部分底部几层的抗侧刚度，降低低位部分的扭转效应。还要提高与1层相连楼板的刚度。
③高位部分与低位部分从高位部分的地下室连在一起，这种上部结构嵌固部位的处理方式与第②条相比受力明显要好。不过，低位1、2层的自然通风与采光较差。
（三）单层地下室
如果高层建筑设计的是单层地下室，地下室的顶板作为上部结构嵌固部位，明确结构的加强部位，将地下室柱作为上部结构的强柱根，采用计算软件PKPM的地震效应作为地表作用效应的计算原理，提高计算结果的准确性。在实际施工设计中，结构设计人员通常会将地下室底板作为嵌固部位，可设置大孔洞，对结构计算的准确性没有影响。按照一般的楼层设计单层地下室顶板梁和地下室墙柱，将地下室底板作为嵌固部位可以取得更好的经济效益。
（四）多层建筑
使用地下室整体结构的侧向刚度比确定多层地下室的上部结构嵌固部位，当地下室的顶板存在大开洞时，顶板不适合当嵌固部位。当K-i>K1时，第i层的地下室顶板为上部结构嵌固层。但是在实际工程设计中，很少满足K-i>2K-i+1的要求，得出的基础顶面为嵌固部位不是很合理。
二、上部结构嵌固部位的选取条件
（一）有地下室
地下室的顶板标高不能超过室外地坪，半地下室的首层不能做上部结构嵌固部位。地下室顶板结构可以采用现浇混凝土梁板体系，保证该层的平面内刚度。在《建筑防震设计规范》中提到：结构地上一层的侧向刚度不能大于建筑物地下一层侧向刚度的0.5倍，在地下室周边设置与顶板连接的抗震墙；地下室楼板厚度≥180mm，混凝土等级不能低于C30，采用双层双向配筋，每个方向上配筋率不能低于0.25%。地下一层的上部结构梁的刚度较大时，柱截面的纵向钢筋面积应比地上一层对应柱没测的纵筋面积高出1.1倍。提高地下室顶板的平面内刚度，保证水平力可以有效传递给地下室结构的抗侧力构件。为了防止地下室楼板大开洞，可在结构设计中将嵌固部位下移。选择上部结构的嵌固部位徐亚保证下部结构的刚度强，能够平衡或者承受柱根弯矩。
（二）没有地下室
建筑物的结构嵌固部位选取原则主要是根据结构嵌固部位的侧向刚度，结构设计人员根据侧向刚度确定结构计算模型的嵌固层。在不设置地下室的建筑物中，不管是采用天然基础还是桩基础，都是将基础面作为上部结构的嵌固部位。建筑物的首层层高需要从基础面算起，在标高出的纵横方面上连接基础梁，基础梁的刚度要大。刚性地面虽然也具有嵌固作用，但是侧向刚度不够，所以嵌固层仍然是基础面。
结语：
选取上部结构的嵌固部位需要考虑地下室周边土壤的侧向约束力、地下室的侧向刚度以及地下室顶板大开洞的影响。在建筑物的结构设计中，嵌固部位的选取影响着结构结果的计算真实性和工程经济性。
参考文献：
[1]陆丽莉.关于上部结构嵌固部位的探讨[J].建筑工程技术与设计，2014，（17）：1220-1220.
[2]林雨林.高层建筑结构中关于上部结构嵌固部位的选取和设计建议[J].建材发展导向（下），2015，（5）：94-95.
[3]胡凤群.带地下室建筑上部结构嵌固部位确定的探讨及设计处理建议[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（15）：94-95.