建筑结构嵌固部位的选取
摘要：建筑结构嵌固部位是结构计算模型的一个重要假定，嵌固部位的选择不仅影响到整个结构计算的精确度，还影响到整个建筑结构设计的模型和实际承受荷载的能力。因此在进行建筑结构设计的过程中，正确选取建筑结构的嵌固部位具有重要意义。文章主要分析了建筑结构嵌固部位的选取，以供参考完善。
关键词：建筑结构；嵌固部位；选取要求
嵌固部位作为抗震设计的关键部位，是指与建筑规定相接近的计算基面，因此在实际选取嵌固部位时，需要严格计算嵌固端上下的刚度比，确保上部结构进入到非弹性阶段，嵌固部位能够承载上部结构传递到地基的荷载。在地震的作用下，嵌固部位有足够的整体刚度、强度，使嵌固面上部竖向抗侧力构件在嵌固端出现预定塑性铰的基础面。由此可见，如何正确选取建筑结构的嵌固部位，是结构设计中的重要问题。
1、作为嵌固部位的地下室条件
当地下室顶板满足以下基本条件时，即可确定为建筑上部结构的嵌固部位：（1）地下室作为上部结构嵌固部位时，地下室顶板应避免开设大洞口；应采用现浇梁板结构，楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度不宜低于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不小于0.25%；（2）地下室四周必须设有与建筑顶板相连的抗震墙；（3）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；（4）相关范围地下室顶板不宜有错层；（5）地下室顶板梁柱节点应适当加强。
2、嵌固部位选取应考虑可行性
地下室虽然可以作为嵌固部位，但是需考虑地下室顶板是否满足嵌固部位的选取条件[1]。例如某工程是住宅小区中的一栋建筑，3层地下室，-2、-3层是人防层；地上33层，建筑高为96.4m，属于钢筋混凝土剪力墙结构，是平板式筏板基础。地下和大底盘车库连接，抗震设防烈度为7°抗震加速度值为0.15g，地震等级与地震分组均为Ⅱ类。从条件可以看出，嵌固部位需设在三层顶板位置，依据规定要求：当嵌固部位设在-1层以下的底板时，加强部位需延伸到计算嵌固部位，即是作为加强部位，工程的边缘构件属于约束构件，需计算基础筏板与-3层的底板。此外，由于嵌固部位的设计需满足规定要求（加强嵌固部位的顶梁板，嵌固层首层柱下端会成为“弱柱”，发生地震后，嵌固层柱底部会产生形变，出现塑性铰基础面），因此嵌固部位的板厚需大于180mm，每个方向的配筋率大于0.25%，这样结构才能承受建筑主体结构的整体受力。
3、建筑结构嵌固部位的选取要求
3.1设有地下室
将地下室顶板设为结构的嵌固部位，需符合CB50011-2010《建筑抗震设计规范》与JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关规定：结构地上首层的侧向强度不超过地下-1层有关范围侧向强度的0.5倍；在大面积变动土压力与摩擦阻力的侧限下，地下室和地基土形成一个整体，一旦发生地震，可与地层移动同步进行。若地下室结构的刚度与上部结构的刚度相差较大，可设地下室顶板为嵌固部位。如果上部结构嵌固端设在地下室顶板，但是上部塔楼偏置时，会有2个侧面与地下室外墙临近，由于地下室钢筋混凝土外墙侧向强度大，虽然地下室顶板符合上部结构嵌固部位的选取要求；但是上部结构四周的强度和质量中心会处在不平衡状态，极易引起扭转效应，影响到整个结构的稳定性。因此为减小扭
转效应，需在上部结构和地下室内，适当增加剪力墙。
3.2不设地下室
对于建筑不设地下室，大部分是建筑主体结构具有良好的基础持力层，或者
是建筑楼层较低。并且建筑无地下室时，嵌固部位相当于基础面（称结构的底部），如果埋深较浅，需设基础顶板为嵌固部位。相反，基础埋深较深，属于多
层剪力墙与砌体结构，加上内部设有厚为200~300mm的混凝土刚性地面时，这
时设计师需在以室外地面500mm位置做嵌固部位，然后依据GB50007-2011《建
筑地基基础设计规范》有关规定，设计高杯口基础作为嵌固端[2]。
3.3确定嵌固部位时，需注意的事项
（1）投影面积比例
选取地下室顶板做嵌固部位时，建筑楼层的投影面积比例会影响到整个地下
室顶板中嵌固部位的效果。具体体现为：当投影面积比例为1时，如果地下室顶
板满足嵌固部位的选取条件，即可将其设为嵌固部位。但是由于投影面积比例为1，导致地下室侧限与上部楼层间距相差较大，楼层发生的侧向位移会影响到地
下室顶板，导致地下室变形。因此在实际设计嵌固部位时，必须严格控制投影面
积比例，详细计算上部结构的侧移，并依据有关规定对结构进行处理。
（2）首层楼面的活荷载
对于地下室顶板作为嵌固面，一般活荷载不大，即使作为商业用途，其活荷
载也仅为3.5kN/m2，但是考虑到施工过程中，顶板需堆放水泥、砌块、搭建脚手架、钢筋制作，做载重汽车的行驶停放场，从而产生施工荷载，影响到正常使用，因此对于顶板梁板构件的活荷载，取值4.0~10.0kN/m2往往是必要的。
（3）基础埋深
确定建筑的嵌固部位后，必然涉及建筑的基础埋深。因此为了明确建筑的埋
深深度，保证结构整体的稳定性，以减小地震的反应，需结合建筑物的高度、体型、地质土质以及抗震设防等因素，详细计算室外地坪到基础地面的埋深，确保
符合规定要求。
3.4实例
某建筑工程总共4栋，分别为1、2、3、4单元，均为27层，地下2层，建
筑总高度为78.6m，每层标高为2.9m。采用连通走道相连的方式连接普通地下室
和人防地下室，其他部位无设缝。抗震设防烈度为6°（0.05g），场地类别为3类，是剪力墙结构。从上述情况可知，对于工程嵌固部位的选取方面，要想提高整体
质量，满足规定要求，需做好以下工作：（1）1单元。由于地下室四周回填土的
约束作用，加上1单元本身的地下室属于完整整体，无伸缩缝；在地下室板顶中，设缝断开上部结构，左右镜像对称。加上该单元属于双塔，规模小，因此设计师
选取基础顶面位置做嵌固部位，这样不仅不需要增加剪力墙与截面积厚度，也无
需增强混凝土强度等级，即可确保地下室顶板的承载能力。（2）2~4单元。由于
建筑主体结构的功能要求，室外地面需要填厚为1.2~1.5m的土体，如果将主体结构外的地下室顶板标高降低1.5~1.8m；而实际降低的标高为0.3m，那么二者标高差距明显，极易形成错层。加上上部结构为5个塔楼，塔楼较少，若依据1单元
的设计思路，使用包络设计的方式，将工程的嵌固部位选在基础顶面，形成大底
盘地下室多塔楼结构，必须结合各塔楼的层数、平面与刚度因素，对塔楼底盘进
行对称布置，确保底盘结构的质心和塔楼质心的间距效益底盘边长的20%。此外，在设计时，还需依据当地抗震审查的有关要求：建筑内的地下室顶板面标高和外
部的地下室顶板面标高差不宜大于1m，将建筑塔楼范围内的地下室顶板面标高
降低0.7m，与外部的地下室顶板面标高差为0.9m，然后使用轻质混凝土回填。
此外，为了有效解决错层的问题，还需依据建筑物抗震构造图，通过顶板加腋的
方式，加强地下室顶板构造，将嵌固部位板厚控制在180mm内、双层双向配筋
率为0.25%，从而有效传递水平力[3]。
结束语
综上所述，在进行建筑主体结构设计的过程中，不管是选择哪个结构部位作
为嵌固部位，都可通过结构计算程序来获得相应的计算结果。但是为了提高计算
结果的准确度，反映嵌固部位的真实情况，还需考虑投影面积比例、基础埋深以
及首层楼面的活荷载等影响因素，结合选取嵌固部位的条件与建筑是否有地下室，正确有效地选取适当的嵌固部位，并在设计过程中保证其成为真正的嵌固端，这
是结构设计人员不能忽视的重要问题。
参考文献：
[1] 赵敬敏，齐小龙.高层建筑结构嵌固部位的选取及相关要求[J].中国科技投资，2016，（16）：95-95.
[2]吴汉福，戴国莹，袁文章，等.上部结构嵌固部位的处理[J].建筑结构，2013（3）：122-124.
[3]蒋峰，周筱洁.高层建筑结构嵌固部位的选取浅析[J].工程质量，2016，34（3）：62-65.
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。
高层建筑结构底部嵌固部位的讨论 结构底部嵌固部位是个比较复杂的问题，HiStruct读过张维斌总工的一些观点，觉得相当不错，整理出来与大家探讨交流。 高层建筑一般都带着多层地下室，而在进行结构分析之前必须确定结构的嵌固部位，该嵌固部位的正确选择是高层建筑结构计算模型的一个重要环节，它直接关系到结构计算模型与实际受力状态之间的符合程度，涉及到构件的内力和位移计算。那么什么是嵌固部位呢？一般的观点是嵌固部位可以认为就是预期竖向构件塑性铰出现的部位（HiStruct注：有些人认为嵌固层应满足刚度的要求，即嵌固层的位置不影响整理结构的周期和位移等，这样的观点对于高层建筑而言实际上非常难满足）。嵌固层部位分析和选择涉及到的一些问题具体包括： 一、地下室的建筑宜将上部结构的嵌固部位设在地下室顶板，此时应满足下列条件： 1) 地下室顶板与室外地坪的高差不能太大，一般宜小于本层层高的1/3。（HiStruct注：假如高差过大，那么其实相当于此处存在一个错层，这对于水平力的传递非常不利） 2) 地下室顶板应为梁板体系，楼面框架梁应有足够的抗弯刚度，地下室顶板的梁截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际的承载力之和。（HiStruct注：对于一般高度的高层建筑而言，这一点或许可以实现，但是对于较高的高层建筑而言，这一点很难实现，因为柱很多是轴压比控制了尺寸，而非实的承载力，这一点对于超高层建筑而言，根本无法满足） 3）地下室结构的布置应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和承载力，能将上部结构的地震作用传递到所有的地下室抗侧力构件上，为此地下室顶板的厚度不宜小于180mm，且该层楼面不得留有大洞，混凝土强度等级不得小于C30，并应双层双向配筋，每个方向每层配筋率不小于 0.25%。（HiStruct注：实际上塔楼的水平力传递一般不会到所有的地下室抗侧力构件，比如大概45度锥体范围内的构件能共同作用才是最关键的，这个范围内的稍大开洞都必须根据传力途径做剩余楼板承载力复核） 4) 地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，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。一般情况下，地下室外墙可参与地下室楼层剪切刚度的计算，但是当地下室外墙距离上部塔楼太远时，则在确定结构底部嵌固部位时，则不宜考虑其参与楼层剪切刚度的计算。 5) 地下室柱截面每侧配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向钢筋面积，地下室剪力墙的配筋也不应少于地上部分。 6) 上部为多塔且地下室连成一片时，应满足两条： （a）大底盘地下室的整体刚度与上部所有塔楼的总刚度之比应满足2倍的要求。 （b）每栋塔楼范围内（可取塔楼向周边外扩45度范围）的地下室楼层剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度之比不小于1.5。（HiStruct注：这虽然不是规范规定的方法，但是也是被默许采用的方法，实际上有待商榷，见最后的补充说明） 二、若由于地下室大部分顶板与地面高差较大，开大洞，或地下一层为车库墙体很少等原因，造成剪切刚度比计算不能满足顶板作为结构嵌固部位的刚度计算要求时： 1) 可以将结构嵌固部位置于地下一层底板，此时除了应满足上面所提到的条件外，还必须满足下列条件： （a）地下一层的楼层剪切刚度应大于地上一层的楼层剪切刚度； （b）地下二层的楼层剪切刚度应大于地上一层的楼层剪切刚度的2倍。 三、HiStruct补充一些说明 1）嵌固层部位的选择还涉及到地震能量的大小，假如地下室有20米深，那么嵌固在地面与嵌固在基础底板上，实际地震波是不一样，嵌固在基础时地震波比较小，因为地震波是一个逐渐放大的过程，但是此时结构的总质量又大，因此很难权衡嵌固在哪里计算更合适。实际上很多较高的高层建筑的底部嵌固情况都是界于地面和基础之间的，因此对于有些重要的项目，经常取不同的嵌固层都计算进行包络和偏保
浅谈建筑结构的嵌固部位 摘要：建筑结构设计中，正确选取上部结构的嵌固部位是非常重要的环节，对 于确定建筑结构的高度、抗震等级、基础埋深等参数具有决定性的意义。 关键词：嵌固部位；山区建筑；实现嵌固 一、建筑结构嵌固部位的定义 建筑结构的嵌固部位，顾名思义就是上下两部分结构，通过一定的连接方式 结合成一体，让它们之间没有相对位移和转动，这个连接部位，就被称为上部结 构的“嵌固部位”。 二、确定嵌固部位的重要意义 建筑结构设计中，正确选取上部结构的嵌固部位非常重要，对于确定建筑结 构的高度、抗震等级、基础埋深等参数具有决定性的意义，关系到整个结构体系 的合理性、结构受力分析的正确性、构件计算结果的准确性、结构设计的安全性 和整体结构的经济性，是结构设计的关键起点。 三、嵌固部位的确定及条件 上部结构的嵌固部位，一般选距离地面最近的那层板（±0.000标高板），这 是最合理、最经济的选择。该板对上部结构的约束刚度，主要来自于自身的侧向 刚度和建筑物地下室周边有效填土的约束刚度（地下室外墙的侧限），能够很好 的约束上部结构的相对位移和转动，实现对上部结构的嵌固。 规范规定，嵌固部位结构的等效侧向刚度比不宜小于2。计算方法参照采用《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》附录E公式E.0.1进行计算，此 时应合理选取上部结构的相关范围，一般取上部结构范围外扩不超过三跨的地下 室范围。 四、地下室顶板作为嵌固部位的技术要求 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，必须具有足够大的刚度，确保有效 传递基底剪力。根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2011）（2016年版）》第 6.1.14条规定：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；楼板厚度不宜小于180mm，应采用双层双向配筋，每层每个方向配筋率不小于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，不应小于地上一 层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。 五、特殊情况下嵌固部位的确定 1、不设地下室时 一般出现这种情况的是多层建筑，拟建场地岩石出露、开挖成本太高时，或 是不需要地下室功能时，常常不设置地下室。要特别注意下述情形：
高层建筑结构嵌固端的理解及运用 摘要：高层建筑结构嵌固部位的选取直接影响到上部结构力学模型的建立，只 有正确选取嵌固端的部位才能准确计算上部结构的内力及配筋，并通过嵌固端相 关构造措施的正确实施确保上部结构塑性铰在预期的部位产生，故嵌固端的合理 选取至关重要。本文主要对高层建筑结构嵌固端的理解及运用进行探讨。 关键词：嵌固端；概念；合理选取；注意事项 1 嵌固端的概念 1.1 力学意义上的嵌固端 力学意义上的嵌固端是指嵌固端完全约束，即水平位移、竖向位移和转角位 移均为零。 1.2 规范意义上的嵌固端 规范意义上的嵌固端是指上部结构预期塑性铰出现的部位。因此规范嵌固端 是强度嵌固而非力学嵌固。由于地下室土体对地下室顶板的影响，高层建筑在地 震作用下会发生变化。规范要求地下室结构的刚度和承载力适当加强，可以考虑 地下室顶板为上部结构的嵌固部位，确定嵌固部位可以通过刚度和承载力调整迫 使塑性铰在预期部位出现。规范嵌固端相关条文均以地下室顶板作为上部结构嵌 固端为前提进行规定，具体的主要规定如下: 1）如果地下室的上部结构嵌入屋顶为现浇梁结构，则楼板的混凝土强度等级不得低于C30，楼板的厚度不得低于180mm。应采用双层双向配筋，且每层每个 方向配筋率不宜小于0.25％。 2）这里应注意地下室的顶板应避免大开洞，主楼范围内的顶板与纯地下室顶板的高差不应过大。 3）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。这里的地下室应为全埋地下室，地下室的四周 外墙与填土紧密接触，地下一层刚度可考虑相关范围内刚度，刚度比为剪切刚度比。相关范围一般指上部主楼外扩不大于三跨的地下室范围。 4）地下一层柱每侧的纵向钢筋面积不小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍，且地下室顶板梁柱节点左右端截面与下柱上端同一方向实配受弯承载 力之和不小于地上一层对应柱下端实配的受弯承载力的1.3倍。 5）抗震设计的高层建筑当地下室顶层作为上部结构嵌固端时，地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，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。 2 实际工程中嵌固端的合理选取 在工程实践中，地下室顶板在满足规范要求的前提下，应尽量选择把将上部 结构的嵌固部位选择在地下室顶板，因为地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，结构的加强部位明确，地下室结构的加强范围高度较小，结构设计的经济效益较好。这也就是为什么一般工程都应该优先选择地下室顶面作为上部结构嵌固部位 的原因。但实际工程中也常遇到无法选取地下室顶板作为上部结构嵌固部位的情况：主楼地下室顶板与主楼外地下室顶板存在较大高差；地下室顶板在主楼及相 关范围内存在较大洞口；地下一层与上部一层剪切刚度比小于2；地下室为非四 边全埋地下室等情况。下面介绍几种工程实践中较常遇到的复杂情况及处理方法: 近年来涌现大量高层住宅小区，小区内高层住宅上部结构体系采用剪力墙结 构体系，小区地下室为满布的地下室，面积较大，主楼外的地下室采用框架结构
建筑结构嵌固部位的选取 摘要：建筑结构嵌固部位是结构计算模型的一个重要假定，嵌固部位的选择不仅影响到整个结构计算的精确度，还影响到整个建筑结构设计的模型和实际承受荷载的能力。因此在进行建筑结构设计的过程中，正确选取建筑结构的嵌固部位具有重要意义。文章主要分析了建筑结构嵌固部位的选取，以供参考完善。 关键词：建筑结构；嵌固部位；选取要求 嵌固部位作为抗震设计的关键部位，是指与建筑规定相接近的计算基面，因此在实际选取嵌固部位时，需要严格计算嵌固端上下的刚度比，确保上部结构进入到非弹性阶段，嵌固部位能够承载上部结构传递到地基的荷载。在地震的作用下，嵌固部位有足够的整体刚度、强度，使嵌固面上部竖向抗侧力构件在嵌固端出现预定塑性铰的基础面。由此可见，如何正确选取建筑结构的嵌固部位，是结构设计中的重要问题。 1、作为嵌固部位的地下室条件 当地下室顶板满足以下基本条件时，即可确定为建筑上部结构的嵌固部位：（1）地下室作为上部结构嵌固部位时，地下室顶板应避免开设大洞口；应采用现浇梁板结构，楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度不宜低于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不小于0.25%；（2）地下室四周必须设有与建筑顶板相连的抗震墙；（3）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；（4）相关范围地下室顶板不宜有错层；（5）地下室顶板梁柱节点应适当加强。 2、嵌固部位选取应考虑可行性 地下室虽然可以作为嵌固部位，但是需考虑地下室顶板是否满足嵌固部位的选取条件[1]。例如某工程是住宅小区中的一栋建筑，3层地下室，-2、-3层是人防层；地上33层，建筑高为96.4m，属于钢筋混凝土剪力墙结构，是平板式筏板基础。地下和大底盘车库连接，抗震设防烈度为7°抗震加速度值为0.15g，地震等级与地震分组均为Ⅱ类。从条件可以看出，嵌固部位需设在三层顶板位置，依据规定要求：当嵌固部位设在-1层以下的底板时，加强部位需延伸到计算嵌固部位，即是作为加强部位，工程的边缘构件属于约束构件，需计算基础筏板与-3层的底板。此外，由于嵌固部位的设计需满足规定要求（加强嵌固部位的顶梁板，嵌固层首层柱下端会成为“弱柱”，发生地震后，嵌固层柱底部会产生形变，出现塑性铰基础面），因此嵌固部位的板厚需大于180mm，每个方向的配筋率大于0.25%，这样结构才能承受建筑主体结构的整体受力。 3、建筑结构嵌固部位的选取要求 3.1设有地下室 将地下室顶板设为结构的嵌固部位，需符合CB50011-2010《建筑抗震设计规范》与JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》的相关规定：结构地上首层的侧向强度不超过地下-1层有关范围侧向强度的0.5倍；在大面积变动土压力与摩擦阻力的侧限下，地下室和地基土形成一个整体，一旦发生地震，可与地层移动同步进行。若地下室结构的刚度与上部结构的刚度相差较大，可设地下室顶板为嵌固部位。如果上部结构嵌固端设在地下室顶板，但是上部塔楼偏置时，会有2个侧面与地下室外墙临近，由于地下室钢筋混凝土外墙侧向强度大，虽然地下室顶板符合上部结构嵌固部位的选取要求；但是上部结构四周的强度和质量中心会处在不平衡状态，极易引起扭转效应，影响到整个结构的稳定性。因此为减小扭
关于高层建筑上部结构嵌固部位的选取 上部结构理想的嵌固部位的选取应综合考虑地下室周边土壤侧向约束、地下室的侧向刚度、地下室顶板大开洞的影响、地下室平面面积和深度对地面加速度的影响等，做到满足理想嵌固部位要求，还需要较长时间的研究和探索。 标签：嵌固部位；上部结构；地下室；侧向刚度 任何建筑的结构计算模型都有其嵌固部位，上个世纪我国的一般多层建筑，往往是无地下室的建筑，普遍的嵌固部位自然应该选择为基础与基础梁所在的位置，首层计算层高为基础梁面至二层楼面的高度。随着我国的经济发展，对于民用建筑的需求发生了巨大的变化，出现了越来越多带一层甚至多层地下室的建筑，这种情况下，建筑结构计算时嵌固部位的选取成为工程设计人员常常遇到的问题，如设有地下室而埋深浅不一；地下室层数或多或少；地下室面积大小各有区别；基础形式也愈趋复杂。根据不同情况正确选取其结构嵌固部位，是合理建立建筑结构计算模型的一个重要前提，不仅关系到结构中相关构件内力分配是否合理，还关系到所计算结构产生的侧向位移与实际是否相符，以及结构布置方案的经济性。因此有必要对结构嵌固部位的选取作比较系统的思考，并由此延伸出一些与之相关的工程技术问题。 1 结构嵌固部位的条件 高层建筑的结构嵌固部位的选择原则是侧向刚度，要求该层具有足够大的侧向刚度才可以确定为结构计算模型的嵌固层。 1.1 不设地下室时 1.1.1 无论是采用天然基础或桩基础，都是以基础（承台）面作为结构嵌固部位，且必须在标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结，此时首层层高从基础面算起。 1.1.2 一些总高度较高的建筑，因基础埋深要求导致首层计算层高太大，稳定性无法满足要求，便在地面处增设一道基础梁以减小首层层高，原计算首层被分隔为两层计算层，如地面标高处设刚性地面，具有一定嵌固作用，但其侧向刚度依然远远不足，该结构的嵌固层仍应认为是基础（承台）面。 1.2 设有地下室时 1.2.1 地下室顶板标高不应高于室外地坪，如半地下室，则首层面不能成为结构嵌固部位。 1.2.2 地下室顶板结构应为现浇混凝土梁板体系，该层应具有足够的平面内刚度。
浅谈建筑结构底部嵌固部位 [摘要] 介绍了高层建筑在进行结构计算时结构底部的嵌固部位的确定，并简明了嵌固部位的正确选取在高层建筑结构计算中的重要性。 [关键词] 嵌固部位刚度比地下室PKPM软件 Abstract: This paper introduces the determent of wedge position of structure bottom of high-rise building in structure calculation. It also states the importance of selection these positions correctly. Key words: wedge positionStiffness ratioBasementPKPM Software 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，而嵌固部位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计算模型与结构实际受力状态的准确性，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，笔者针对建筑结构特别是地下结构的不同情况，如设有地下室但其层数或多或少，不设地下室但基础埋深较大，基础形式不同等对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引申出若干相关的技术问题。 1 地下室顶板作为高层建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施 根据《抗震规范》2010版第6.1.14条规定：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；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：1)地下室往往比塔楼平面大，抗侧力构件数量增多；2)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。当然如果地下室与基础设计成箱形基础时，刚度的均匀性要好得多。因此，地下室作为上部结构的嵌固往往是有条件的或者说是一种弹性的。这个条件就是地下室与上部结构之间必须有良好的侧向力传递。基于这个条件，地下室的嵌固作用就与带转换层的结构非常类似了。1)结构竖向构件的连续性，上部的框架柱、抗震墙都尽量能落在地下室，在有必要的情况下能尽量的加强；2)楼板的作用，如加厚板厚，加大楼板混凝土强度等级，以及加大楼板的配筋率。理论上嵌固端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。因此，最重要的是加强作为主体结构嵌固部位地下室楼层的侧向刚度和整体承载能力。为了保证地下室顶板作为上部结构嵌固部位须满足以下要求：
嵌固端的设计要求 一.地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时， 1.刚度比：抗规6.1.14，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。 注：1.“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。 2.侧向刚度比是剪切刚度比。 而高规3.5.2条， 注：1.高规的刚度比是我们平时所说的第三种刚度比，和抗规是不一样。 2. 高规没有提及相关范围内的刚度？
2.楼板：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；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％。---------抗规6.1.14条，高规 3.6.3条。 3.抗震等级：-------抗规6.1.3条，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。 ----高规3.9.5条，抗震设计的高层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用，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；地下室中超出上部主楼相关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。 4.相应调整：抗规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
嵌固部位在房屋建筑结构设计中的研究 随着社会和经济的各类发展，人们对住宅的需求日新月异，同样对于房屋的建造要求也不断提高，而针对不同形式构造的建筑其嵌固端的选取也不相同。结合当地的地质情况，需进一步探讨结构的嵌固部位选择，本文将通过对嵌固端的分析，阐述其在房屋建筑结构设计中的技术问题。 标签：嵌固端;结构形式;剪力墙;侧向刚度 设计建筑尤其是高层建筑时，需要确定嵌固端的位置。对于不同形式不同体量的建筑应进一步分析，例如不同的基础形式，地下室的高度和层数。根据项目的具体情况，需进一步讨论结构的嵌固部位选择，正确选取嵌固端是结构计算模型中的初始假定，它不僅关系到模型计算中力传导关系，而且还是对建筑位移真实性的还原，也对建筑结构经济性和安全性起到了重要作用，因此对结构嵌固端的选取进行以下分析。 1、设计嵌固端的考虑因素 嵌固端在高层建筑设计时通常是选择在正负零，但项目的计算模型能否能将正负零作为嵌固端是有诸多影响因素：房间布局、正负一层的层高和高差、正负零处板厚等。 1.1有地下室情况 （1）地下室外墙应具有良好的侧向刚度，以保证平面内足够刚度，将地下结构形成一个有效整体。地下室顶板和室外地坪高差较少，如有半地下室或首层楼面标高超过0.6m时不宜采用。 （2）车库或大空间的地下室顶板不能作为嵌固部位，也不应开大洞口，板厚度一般要在180mm以上，建筑物的整体造型也需相对对称。 这些条件应满足《抗震规范》规定，对于侧向刚度要求“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”，有时即使增大梁、柱截面仍难以满足规范要求。同时为尽量体现强柱弱梁的设计理念，在这种情况下只有多层建筑才可能将地下室顶板作为结构的嵌固端，而54m以上的住宅、50m以上的公建等一类高层则不适用。 1.2无地下室情况 基础持力层较浅时的小高层，有时不设置地下室，以基础顶面作为结构固定端，但应增加构造措施以增强基础整体刚度。（对于非高层建筑则影响较小此文不再赘述）
土木工程知识点- 有、无地下室建筑的结构嵌固部位选取原则有、无地下室建筑的结构嵌固部位选取原则 一、有地下室 1、地下室顶板与室外地坪高差小于1/3本层 2、地下室的剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。 3、地下室外墙与上部结构相距较远时（主楼在该边地下室外墙边长一半以外），外墙不宜参加计算。 如上不满足，可取人防层顶板处做嵌固端（人防层的剪切刚度应大于首层的2倍），如都不满足可取底板做为嵌固端。 除在顶板嵌固外计算时均应以本层嵌固和顶层嵌固作二次计算比较取用。 二、无地下室 1、若基础埋置深度较浅，可取基础顶面作为上部结构的嵌固部位。 2、若基础埋置深度较深，多层剪力墙或砌体结构当有刚性地坪并配有构造钢筋时，可取室外地面下500mm处作为上部结构的嵌固部位。 3、多层框架结构，当为柱下独立基础，基础埋置深度又较深时，可在 ±0.00以下适当位置设置基础拉梁，此时宜取基础顶面作为上部结构的嵌固部位，并将从基础顶面至首层顶面分为两层，基础拉梁按框架梁进行结构分析。 4、对于60米以下剪力墙结构且基础埋置较深时，当采用上述做法无法满足当地相关的设计要求时，可考虑在±0.00以下适当位置加厚剪力墙形成短墙（宜使短墙厚度不小于2倍墙厚），可取短墙顶面作为上部结构的嵌
固部位（宜做配筋刚性地坪）。有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路，并且能用建筑技术加以成功地控制．而我的观点不同，我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长．我认为着才是真正建筑风格的唯一目标．如果阻碍朝这一方向发展，建筑就会枯萎和死亡．要使建筑结构适合于环境，要注意到气候，地位和四周的自然风光，在结合目的来考虑的一切因素中，创造出一个自由的统一的整体，这就是建筑的普遍课题，建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术条件 引言： 嵌固端的选择是随着高层建筑的出现而产生的。在对高层建筑进行结构分析计算之前，首先必须确定结构嵌固端的所在位置，因为不同的嵌固端位置将直接影响整个体系的自振周期、地下室抗震等级、水平荷载下的侧向位移及地震作用分配和内力控制截面的变化，各杆件的内力包络图也将不同，这直接导致不同的配筋结果，将对整个建筑的安全产生影响。因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引申出若干相关的技术问题。 1 规范中结构嵌固端的选择条件及在实际工程中的引申 在现行的规范中，对于带地下室结构的嵌固端的选择以及其相关问题有如下一些规定： 《建筑抗震设计规范》第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与下柱上端同一方向实配的受弯承载力之和不 小于地上一层对应柱下端实配的受弯承载力的1.3倍。高规第5.3.7条规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。但是《建筑结构抗震规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》对于其理论背景，定量分析以及较大面积地下室情况未做相应的分析和阐述。结构嵌固端的形成或者说上部结构对嵌固端的要求，在工程设计中还可引申出若干相关的技术问题及其正确的设计方法，以下将分别探讨。 1.1单层地下室 当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础 或桩-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，其构件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。
嵌固部位在房屋建筑结构设计中的相关探讨 摘要：随着我国社会和经济的发展，人们对住宅的要求也发生巨大的变化，对 房屋建筑提出了更高的要求，因此根据不同构造的建筑中嵌固端的选择上也存在 差异。分析房建施工具体位置的地质状态，选择合适的嵌固部位，分析其在房建 筑结构设计中相关技术问题。 关键词：嵌固部位；房屋建筑；结构设计；相关研究 建筑设计特别是高层建筑设计，需要先确定好嵌固端的具体位置。不同形式、不同体量的建 筑要实施针对性分析，比如不同的基础建筑、地下室高度层数等都要进行实际的分析。根据 建筑项目的实际情况，探讨建筑结构嵌固具体位置的选择，选择准确的嵌固端是实施计算模 型的初始假定，与模型计算中的力传导关系有极大影响，同时还能够对建筑位移的状况进行 真实的还原，对建筑结构的经济效益和应用安全都产生重要作用。 一、设计嵌固端的分析因素 嵌固端在高层建筑设计上一般会选择正负零，不过建筑项目的计算模型是否能够将正负 零作为嵌固端依然受到多种因素的影响，常见影响因素包括房间格局、正负一层层高及高差、正负零处板厚等。 （一）地下室状况 第一，地下室外墙有极高的侧向刚度，能够保证平面上刚度满足要求，将地下结构形成 有效整体，地下室顶板以及室外地坪高度差较低，一般有半地下室、首层楼面标高在0.6m 以上则不可采用。第二，车库、大空间地下室顶板不能违嵌固部位，也不能扩大洞口，板厚 度要在18cm以上，建筑整体结构也需要保持对称性。以上条件都要符合《抗震规范》的要求，侧向刚度要求地下室结构的楼层的侧向刚度不可低于上部楼层侧向刚度的倍左右，但是 有时候即便是增强大梁、柱截面都无法达到这一要求[1]。要尽量的体现出墙柱弱梁的设计理念，在这一理念下多层建筑才能将地下室顶板作为嵌固端。 （二）无地下室建筑 基础持力层比较浅的小高层会不会设置地下室，将基础顶板作为嵌固端，但是要提高构 造措施来提高建筑基础刚度。 二、嵌固部位设计要点分析 （一）高层建筑地下室顶板作为嵌固部位 当高层建筑地下室顶板作为嵌固部门，就要满足相应的要求，楼板厚度要保持在一定程 度中，最小不可低于180mm，利用双层双向配筋，在地下室的结构中顶板实施现浇板结这一结构[2]。 （二）地下室顶板作为上部结构嵌固部位 框架结构的地下室顶板架梁柱的强度需要不断提高，保证首层柱的下部分实施弱柱设计 结构，换句话说，若该地区一旦发生地震，首层的柱底会屈服产生塑性铰。同时，要注意避 免框架柱嵌固部位屈服过早，从而给建筑整体的安全性造成影响，地下室顶板、下层竖向结
关于嵌固端的理解
关于嵌固端的理解 无地下室小高层及多层钢筋混凝土框架结构嵌固端的选取和处理 一、前言 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。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，为保证稳定和抗倾覆能力，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
对嵌固部位及相关规范条文的理解与应用 目前结构设计人员对嵌固部位刚度比等问题还没引起足够的重视。正确理解其精髓是至关重要的。笔者就此问题与大家讨论一下。 标签：底部加强部位；楼层侧向刚度比 高层建筑工程在实际工程中的应用日渐广泛，关于嵌固部位和刚度比等问题结构设计人员应是不陌生的。怎么正确运用就需要设计人员查阅各个规范条文以指导工作。不但对其中重要的条款要掌握熟悉，还要正确理解其含义和使用范围，从而避免概念错误，减少设计浪费，防止出现结构安全问题。下面就几个相关规范条文的理解与应用进行简要阐述： 一、结构底部嵌固层 是指下端为嵌固部位的楼层：（即嵌固部位的上一个楼层）一般为上部结构的首层。如果地下室顶板做为嵌固部位时，首层就是结构底部嵌固层。当地下室顶板不能做为嵌固部位时，可下移至地下二层顶板（或其以下楼层），那么“结构底部嵌固层“为地下一层（或依此类推）。 二、结构底部嵌固层与其相邻上层刚度比 仅对“有剪力墙的结构”（框架-剪力墙结构，板柱-剪力墙结构，剪力墙结构，框架-核心筒结构，筒中筒结构等）需要进行结构底部嵌固层与相邻上层的侧向刚度比核算。见”高规”公式3.5.2-2。 當地下室顶板做为嵌固部位时上部首层（即底部嵌固层）与二层的侧向刚度比宜满足Y2≥1.5。其它情况可不用满足此要求。（顺便说一下“楼层侧向刚度”就是指结构自身的刚度）。 应特别注意：此处“结构底部嵌固层与其相邻上层侧向刚度比的要求“与高规第5.3.7条”上结构嵌固部位“的侧向刚度比（是指嵌固部位以下的紧邻嵌固部位的地下室楼层的侧向刚度与上部结构首层的侧向刚度的比值。当地下室顶板做为嵌固部位时就是地下一层与地上一层的侧向刚度的比值）。二者在计算部位和公式上均有差异。因此在进行结构设计时应根据结构特点工程的具体情况及计算部位采用合适的方法。 三、上部结构的嵌固部位 也就是塑性铰出现的部位。在进行结构计算分析之前必须首先确定嵌固端所在的位置。嵌固部位的正确选取是高层结构计算中的一个重要假定。它直接关系到计算模型与实际受力状态的符合程度和构件内力位移等的准确性。工程中这里的“嵌固部位”指的是一个“区域”是“部位”不是理论上的“嵌固点”或“嵌固端”。嵌
关于高层建筑结构的嵌固问题 摘要：此文从理论入手，结合工程实际对高层建筑的嵌固问题做了较为详尽的论述，解决了高层建筑嵌固端位置选定及相关部位的结构计算与设计问题。 关键词：嵌固端、塑性铰、地下室 高层建筑的嵌固端，亦称作固定端，即主体结构承受外力时，此位置不允许有任何变形（包括位移和转角）。当然前提是此处的支座要能够产生足够的约束反力而不变形、不破坏。亦即首先支座要“坚固”。 众所周知，抗震设计的目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。以上关于嵌固端的论述，在小震不坏，中震可修这两个标准中是适用的。但是当“大震”来临，嵌固端顶面的柱脚或墙脚将达到其塑性极限弯矩，并由此产生转动，即塑性铰出现。当然，某处截面出现塑性铰并不能使结构立即破坏，它还能继续承受增加的荷载。当继续加荷时，先出现塑性铰的截面所承受的弯矩维持不变，产生转动，未出现塑性铰的截面所承受的弯矩继续增加，这就是塑性变形引起的结构内力重分布，塑性铰转动的过程就是内力重分布的过程。这个过程，将使嵌固端顶面的主体结构承载力大大加强，从而实现“大震不倒”。 有一点我们必须明确：“大震不倒”时允许产生塑性铰的最低部位是嵌固端顶面以上一定范围内的柱脚、墙角，而嵌固端顶面以下则不能破坏，正如前所述“支座”要坚固。 另一方面，我们也看出，确定嵌固端的位置是非常重要的。如图一所示：如果嵌固端选得低了，h增大，结构总水平地震力就大了，当然需要更大的强度和刚度来加强主体和支座，其结果就是不经济；如果选得高了，h小了，但该计入的水平地震力又漏掉了，自然是不安全。当然，这只是最简单的模型。实际工程中，尤其对于高层建筑而言，嵌固端的正确选取更是结构计算中的一个重要假定，它不仅关系到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，从而影响到整体结构的安全性和经济性。 嵌固端位置如此重要，如何确定呢？ 先看一个问题：保证建筑物矗立不动的外力从哪里来？答案只有地基和周围的土体。随着建筑物埋深的增大，土的约束作用更趋明显，地震对结构的动力效应相对减弱。基于上述原因和以往的经验，高规规定：基础应有一定的埋置深度（考虑抗倾覆等方面的因素，规定了具体的数值）；相应的又规定：高层建筑宜设地下室。
高层建筑的嵌固端部位的选取方法 摘要：目前，随着经济的发展市场上高层建筑的增多，高层建筑在地面的嵌固也显得越来越重要，由于嵌固部位的选取直接影响着建筑结构的安全性和经济性指标，因此在设计过程中选择嵌固部位时，务必要按照一定的原则和方法来确保所选的嵌固位置可以满足结构的稳定性与安全性要求。关键词：高层建筑；地下室；嵌固端在建筑结构设计工作中，嵌固端也就是整个建筑在地面的固定端，主要作用是保证结构构件在外力，例如风荷载效应、地震效应等的作用下围绕固定端部不发生偏移。当然，不发生偏移的情况只存在于理论上，在实际工程中嵌固端只有相对的嵌固，并没有绝对的固定，建筑物只要偏移量在一定范围内我们即可以认为嵌固端满足要求。在高层建筑进行计算时，设计者要正确选择建筑结构中的嵌固端，使计算时的模型里假定的嵌固端与实际建筑物的嵌固部位尽量吻合，这将直接影响结构部件中的承载力的分配的准确性、结构布局的合理性。因此合理选择高层建筑的固定端是非常有必要的。一般在高层建筑设计中，无论是从结构受力分析来说还是从建筑经济的角度来说应用地下室顶板作为建筑结构的固定端都是非常合适而普遍的，但工程中也有很多例外，以下就从地下室顶板作为建筑上部结构的嵌固端与否两种情况各自需要满足的条件分别试作论述。1 地下室顶板作为建筑上部结构的嵌固端将地下室顶板用作上部结构的嵌固端需注意以下几个条件：1.1 地下室顶板的高度和室外地坪高度应尽量一致，通常情况下地下室的埋置深度应大于其地下一层层高的1/3。1.2 地下室柱子的纵向
钢筋截面面积不应仅是单一的满足计算需求，还要保证柱子截面每一侧的钢筋面积与地上一层对应的柱子相应侧面纵向钢筋面积之比保持在1.1倍以上，这个1.1倍的规定便是为了保证地下室顶板的嵌固作用，通过人为限制，让框架柱在嵌固端屈服时首先是地上一层部分先于地下部分屈服，类似的对于抗震墙也有相关的要求。并且在地下室顶板的梁柱节点处设计时应注意与其他楼层的梁柱节点设计时的区别。其余普通楼层处的梁柱节点往往需要满足强柱弱梁的构造要求，即通过规范中各种调整系数的取值来人为控制让塑性铰首先出现在节点的梁端而不是柱端。而对于地下室顶板的梁柱节点，规范则明确规定了在地下室顶板的梁柱节点处，下柱上端和左右梁端三处加起来的抗震受弯承载力应大于地上一层柱下端的抗震受弯承载力的1.3倍。1.3 地下室抗震墙墙肢端部的边缘构件的总配筋量要不少于地上一层相应位置边缘构件的配筋数量，此条的原因同第二条中的柱子类似。1.4 地下室顶板应该采用现浇梁板结构，现浇板的厚度要大于180mm，混泥土强度等级要大于C30，这种形式要使用双层双向配筋，各层每个方向的配筋率要大于0.25%，并且地下室顶板在设计时应尽量避免设计一个大洞口。此条之所以强调现浇梁板结构，并规定了最小混凝土强度等级以及配筋率，目的就是加强地下室顶板的整体性和强度，包括平面内和平面外两个方向。1.5 根据第二条，地下室柱子的配筋不得小于地上一层柱子配筋的1.1倍，在实际工程中许多设计者以及施工单位往往并不明白此项规定目的是什么，为了施工方便，机械地将下部柱顶相对于上部柱底所多出的纵向钢筋伸入上部柱根
高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题 、引言 高层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。 2、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。 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13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(即不可设计成元梁楼盖)，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。 2．2 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度的二倍正是基于这一考虑。