7上部结构嵌固部位的规定

《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。

上部结构嵌固部位论文导读：根据广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013，以-2层作为嵌固的配筋比以基础为嵌固的配筋小；以-2层作为嵌固的位移正好满足1/800要求，而以基础作为嵌固则需要增大刚度，增设剪力墙或柱子。

综合规范中要求的抗震等级确定、底部加强区取值以及嵌固部位柱子配筋为上部1.1倍等条文，嵌固端取值越往下造价还是越高。

高层建筑加地下室的模式越来越多，结构设计时首先要对嵌固位置这个大方向做判断和取值，继而进行计算和相应设计。

从力学的角度，作为上部结构的嵌固部位，应具备水平位移和转角为零这样两个基本条件。

嵌固的概念，力学里一般是一个点，或者一条线；对于工程而言，是一个面，或者说是一个区域。

因此，嵌固不可能是绝对的，都是相对而言。

一般设计人员会把嵌固部位设置在地下室顶板。

把嵌固端取在地下室顶板位置，相关规范有如下要求：1）.《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称为《高规》）5.3.7 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。

本条给出作为结构分析模型嵌固部位的刚度要求。

计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构，“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。

2）.《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》（以下简称为《高层箱筏规范》）采用箱基的多层地下室及采用筏基的地下室，对于上部结构为框架、剪力墙或框剪结构的多层地下室，当地下室的层间侧移刚度大于等于上部结构层间侧移刚度的1.5倍时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位，否则认为上部结构嵌固在箱基或筏基的顶部。

从《高规》和《高层箱筏规范》可以看出，要作为嵌固，分界的两层侧向刚度比需要达到一定的要求。

而这个刚度比并不绝对，1.5和2是不同的规范的规定。

嵌固是相对的，可以理解为弱嵌固和强嵌固。

但这个刚度比并未考虑地下室四周土的约束作用，然而土的约束不可忽略，土的侧向刚度可达到上部结构底层的3倍。

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。

地下室顶板作为嵌固端的判别标准
1）地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求（《抗规》6.1.14）：
1.1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，相关范围以外的地下室顶板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％。

（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除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：
3.1)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。

3.2)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）4.1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。

4.2.地下室顶板与室外地面的高差小于地下室层高的1/3，且不大于1.0m 4.3若由于地下室大部分顶板标高降低较多、开大洞、地下室顶板标高与室外地坪的高差大于本层层高的1/3或地下1层为车库（墙体较少）。

关于高层建筑嵌固端选取的讨论一、引言高层建筑在进行结构分析之前必须首先确定嵌固端的所在位置。

而嵌固端位置的正确假定不仅影响结构产生侧移的真实性，还关系到某些结构构件内力分配的准确性，以及结构局部的经济性。

由于高层建筑的多样性和复杂性，嵌固端的选取也面临着各种不同的情况。

二、作为上部结构的嵌固端需要满足的条件规范规定：当地下室顶板作为上部结构的嵌固端是，应符合下列要求：1、地下室一层的侧向刚度宜大于结构地上一层侧向刚度的2倍，地下室周边宜有与顶板相连的抗震墙。

2、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；其厚度不宜小于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%。

3、地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点应满足下列规定之一：1）地下一层柱结构面每侧的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震受弯承载力之和应大于地上一层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，同时两端顶面和地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。

三、关于嵌固端位置选取的讨论1、当地下室顶作为上部结构的嵌固端时1）地下室顶板必须具有足够的平面内刚度，以有效传递地震基底剪力，其厚度不宜小于180mm。

地下室顶板及裙房地下室与主楼相关范围内的地下室顶板应采用梁板。

现在较多工程在地下室顶面采用无梁楼盖结构，由于一般无梁楼盖的平面外刚度较普通梁板结构小许多，在竖向荷载作用下无梁楼盖将产生较大的面外变形，地震作用时，地下室顶作为上部结构的嵌固端将承受很大的水平地震剪力，加剧了无梁楼盖的面外变形，对传递水平地震剪力和协调变形不利。

地下室顶板作为上部结构的嵌固端，需满足下述条件：
1、刚度地下一层侧向刚度不应小于相邻上一层侧向刚度的2倍。

(高规3.5.2.2条的“考虑层高修正的楼层侧向刚度比不宜小于1.5”)
2、材料混凝土强度等级不宜小于C30。

3、构造地下室顶板厚度不宜小于180mm。

4、配筋板：双层双向配筋，配筋率不宜小于0.25%。

柱：地下一层柱每侧纵筋面积，不应小于地上一层对应一侧纵筋面积的1.1倍。

梁：地下一层的梁顶面和底面的纵筋不应小于计算配筋值的1.1倍。

墙：○1地下室外墙竖向及水平钢筋应双层双向布置，间距不宜大于150mm，配筋率不宜小于0.3%。

○2地下室与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋
截面面积。

5、承载力地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面同一方向实配的受弯承载力
与下柱上端同一方向实配的受弯承载力之和，不应小于上柱下端
实配的受弯承载力的1.3倍。

即图中○1+○2+○3处截面同向受弯承载力之和大于○4处截面同向受弯承载力的1.3倍。

注：抗规6.1.14条条文说明，当梁、柱纵筋面积增加10%后，可满足上述承载力的要求。

依据规范：抗规6.1.14条及条文说明，高规12.2.1条和12.2.5条及条文说明。

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。

地下室顶板作为上部结构的嵌固端，需满足下述条件：
1、刚度地下一层侧向刚度不应小于相邻上一层侧向刚度的2倍。

(高规3.5.2.2条的“考虑层高修正的楼层侧向刚度比不宜小于1.5”)
2、材料混凝土强度等级不宜小于C30。

3、构造地下室顶板厚度不宜小于180mm。

4、配筋板：双层双向配筋，配筋率不宜小于0.25%。

柱：地下一层柱每侧纵筋面积，不应小于地上一层对应一侧纵筋面积的1.1倍。

梁：地下一层的梁顶面和底面的纵筋不应小于计算配筋值的1.1倍。

墙：○1地下室外墙竖向及水平钢筋应双层双向布置，间距不宜大于150mm，配筋率不宜小于0.3%。

○2地下室与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋
截面面积。

5、承载力地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面同一方向实配的受弯承载力
与下柱上端同一方向实配的受弯承载力之和，不应小于上柱下端
实配的受弯承载力的1.3倍。

即图中○1+○2+○3处截面同向受弯承载力之和大于○4处截面同向受弯承载力的1.3倍。

注：抗规6.1.14条条文说明，当梁、柱纵筋面积增加10%后，可满足上述承载力的要求。

依据规范：抗规6.1.14条及条文说明，高规12.2.1条和12.2.5条及条文说明。

基础结构或地下结构与上部结构的分界线---嵌固部位
基础结构或地下结构与上部结构的分界位置，通常为上部结构的嵌固部位。

当地下结构全部采用箱形基础时，箱形基础顶板位置作为上部结构的嵌固部位完全符合结构计算假定;当地下结构有三层，-1层为地下室，-2层与-3层为箱形基础时，此种情况下，基础结构与主体结构的分界有两种情况。

一种意见是在箱形基础的顶板顶面位置分界，另一种意见是在地下室顶板顶面位置分界。

还有，当地下三层均为地下室时，在什么位置分界便有事多的不同意见，各种嵌固部位如下图所示：
1、当基础埋深较浅，且当建筑首层地面以下至基础之间未设置双向地下框架梁时，上部结构与基础结构的分界取基础顶面，见下图。

2、当建筑首层地面以下至基础之间设置了双向地下框架梁时，上部结构与基础结构的分界取在地下框架梁顶面，见下图。

3、当地下结构为地下室或半地下室时(半地下室应嵌入室外自然地坪以下≥1/2层高)上部结构与基础结构的分界取在地下室或半地下室顶面，见下图。

4、当地下结构全部为箱型基础时，上部结构与基础结构的分界线取在箱型基础顶面，见下图。

5、当地下结构为地下室加箱型基础，或为半地下室(半地下室应嵌人室外自然地坪以下≥1/2层高)加箱型基础时，上部结构与基础结构的分界取在上部地下室或半地下室顶面，见下图。

6、当最上层地下室嵌入室外地面<1/2层高时，上部结构与基础结构的分界取在半地下室顶板顶面，见下图。

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；2 .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。

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；2.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。

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。

上部结构嵌固部位的确定一、嵌固部位定义嵌固部位从理想意义上说，指除能承受轴力、弯矩、剪力之外， XY方向水平位移、竖向位移及转角位移均为零的部位。

(理论假定)按在地震作用下的屈服机制而言，即是预期塑性铰出现的部位。

二、嵌固部位的必要条件1、该楼层整体性强、楼层无大洞口、楼层的侧向刚度与地上一层的侧向刚度比不小于2。

2、具体设计要求:《抗规》P53 6.1.14条。

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;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;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%。

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 地下室顶极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。

三、注意事项:1、结构分析模型嵌固部位的刚度要求《高规》5.3.7及P256的条文说明，指出刚度比按附录E.0.1公式计算。

如果按照本条要求，常规地下室的正负零顶板均无法满足要求。

2、当嵌固部位下移时，正负零顶板的设计。

因为回填土对地下室的约束作用很大，所以无论正负零顶板是否作为上部结构的嵌固部位，设计中均应考虑此处实际存在的嵌固作用，采取加强措施。

上部结构嵌固部位的选取和处理方法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。

标签：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理解和运用杨 卫 东( 晋城市建筑设计院，山西 晋城 048000)摘 要: 结合相关规范，通过四个代表性的案例对某高层建筑上部结构嵌固部位在多种情况下的确定方法进行了分析，以帮助设 计人员正确理解和灵活运用规范条文，确保结构设计的安全性、合理性、经济性。

关键词: 结构，刚度，地下室中图分类号: T U318文献标识码: A地下室顶板作为上部结构嵌固部位的条件，GB 50011-2010 建筑抗震设计规范第 6． 1． 14 条和《高层建筑混凝土结构技术规 程》第 5． 3． 7 条都有明确的规定，可以理解为地下一层的侧向刚 度( 只计算地下一层相关范围内的侧向刚度) 宜大于地上一层侧向刚度的两倍。

规范的规定简单明了，在具体工程项目的执行过 程中，却不易掌握。

下面就几种工程事例进行分析。

算地下一层侧向刚度大于地上一层侧向刚度的两倍，且地下二层 的侧向刚度不小于地下一层的侧向刚度。

此时把地下一层顶板 作为上部结构的嵌固部位是合理的，只需按规范要求进行楼板处 理，底部加强部位的高度，从地下室顶板算起即可，不需再向下延伸。

第二种情况，由于地下二层作为设备用房，地下室内部墙体无法增加，经计算地下一层侧向刚度小于地上一层侧向刚度的两倍，此时地下一层顶板无法作为上部结构的嵌固部位。

此时，问题出现了，一种观点把基础位置作为上部结构的嵌固部位，因为 地下两层的侧向刚度相同，均无法满足大于地上一层侧向刚度两 倍的要求，据此各层楼板均为普通楼板，底部加强区从室外地面算案例分析1) 某高层剪力墙结构建筑( 地下两层) ，各层层高均为 3 m ， 室内外高差 600 mm ，主楼地下室外墙为钢筋混凝土墙( 典型剖面见图 1) 。

第一种情况，地下室作为普通贮藏空间，增加墙体，经计1 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅参考文献: ［1］ 张 誉． 混凝土结构耐久性概论［M ］． 上海: 上海科学出版 社，2003． 吴 刚，安 琳，吕志涛． 碳纤维布用于钢筋混凝土梁抗剪 加固的试验研究［J ］． 建筑结构，2000，30( 7) : 16-20． 李 扬，高 日，安广明，等． 碳纤维对混凝土梁抗剪加固的 实验及理论研究［J ］． 北方交通大学学报，2003，27 ( 4) : 57- 61．陈小兵，颜子涵． 采用外部粘贴 F ＲP 加固混凝土梁抗剪强度 的设计计算［J ］． 工业建筑，2001，31( 4) : 19-22．周英武，王苏岩，李宏男． CF ＲP 加固高强钢筋混凝土梁抗剪 承载力计算［J ］． 大连理工大学学报，2009，49( 2) : 239-245．陈凤山． 海洋环境下钢筋混凝土结构 CF ＲP 加固研究［D ］．大连: 大连理工大学，2007． 李苏苏． 碳纤维增强复合材料基本力学性能及其加固钢筋混凝土腐蚀梁抗剪性能的试验研究［D ］． 大连: 大连理工大 学，2006．［2］［3］ε/με［4］ 图 10 L1-1 碳纤维布荷载—应变图结语1) 本试验研究表明，采用外部粘贴碳纤维布加固钢筋混凝土梁后的开裂荷载和受剪承载力都有显著的提高，但受剪承载力提 高的幅度更为明显。

嵌固部位，不是施工人员可以判定的，如(03G101-1)(现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构)所示，由具体设计给定，为什么？请看规范规定：5.1.3 高层建筑的地下室采用箱形或筏形基础，且地下室四周回填土为分层夯实时，上部结构的嵌固部位可按下列原则确定：5.1.3.1 单层地下室为箱基，上部结构为框架、剪力墙或框剪结构时，上部结构的嵌固部位可取箱基的顶部（图5.1.3ａ）；5.1.3.2 采用箱基的多层地下室及采用筏基的地下室，对于上部结构为框架、剪力墙或框剪结构的多层地下室，当地下室的层间侧移刚度大于等于上部结构层间侧移刚度的1.5倍时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位（图5.1.3ｂ、ｃ），否则认为上部结构嵌固在箱基或筏基的顶部。

上部结构为框架或框剪结构，其地下室墙的间距尚应符合表5.1.3的要求；5.1.3.3 对于上部结构为框筒或筒中筒结构的地下室，当地下一层结构顶板整体性较好，平面刚度较大且无大洞口，地下室的外墙能承受上部结构通过地下一层顶板传来的水平力或地震作用时，地下一层结构顶部可作为上部结构的嵌固部位（图5.1.3ｂ、ｃ）。

5.1.4 当考虑上部结构嵌固在箱形基础的顶板上或地下一层结构顶部时，箱基或地下一层结构顶板除满足正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力要求外，其厚度尚不应小于200ｍｍ。

对框筒或筒中筒结构，箱基或地下一层结构顶板与外墙连接处的截面，尚应符合下列条件（图5.1.4）：非抗震设计Ｖf≤０．１２５ｆcｂfｔf （5.1.4-1）抗震设计ＶE，f≤(１/γＲE)（０．１ｆcｂfｔf）（5.1.4-2）式中ｆc——混凝土轴心受压强度设计值；ｂc——沿水平力或地震力方向与外墙连接的箱基或地下一层结构顶板的宽度；ｔf——箱基或地下一层结构顶板的厚度；Ｖf——上部结构传来的计算截面处的水平剪力设计值；ＶE，f——地震效应组合时，上部结构传来的计算截面处的水平地震剪力设计值；γＲE——承载力抗震调整系数，取0.85。

嵌固端与“嵌固部位”[本文为原创，转载请注明]摘要：参阅相关规范及文章，本文认为嵌固端为力学概念，即约束所有自由度，对于建筑结构只能取在地下室底板处。

嵌固部位是强度概念，“嵌固部位是预期塑性铰出现的部位”【1】，其水平位移为零。

但是规范和众多文章中对与嵌固端和嵌固部位的用词不做区分，本文认为是不恰当的。

并且给初入结构设计的本文作者造成了很大困惑。

有地下室的建筑结构与是由上部结构和地下室组成的完整的承力体系，具有相同的位移场，相互协调变形。

此外地下室的回填土对结构具有一定的约束作用，这种约束仅约束水平位移，不约束竖向位移和竖向转动。

有地下室模型的简化，核心问题有两点：1，如何合理考虑地下室的刚度；2，如何正确反映回填土的约束作用。

合理考虑地下室刚度的实现：真实的将地下室部分与上部结构一起建模，建立一个包括上部结构和地下室所有构件在内的综合模型，并将结构的嵌固端取在基础底板处。

注意基础底板处是嵌固端，即约束所有方向自由度。

合理反映回填土的约束作用：1）嵌固水平位移法。

依据抗规6.1.14和高规5.3.7的基本思想，将上部结构和地下室作为整体考虑，嵌固端取基础底板处，并根据地下室结构和相邻上部结构楼层侧向剪切刚度比的大小确定合适位置限定其水平位移为零（即确定嵌固部位）。

2）弹簧刚度法。

将上部结构和地下室作为整体考虑，嵌固端取基础底板处，并在每层的地下室楼板处引入水平土弹簧刚度，反映回填土对地下室的约束作用。

【2】嵌固部位的确定：依据抗规6.1.14和高规5.3.7的基本思想。

“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。

”并应满足其他要求来达到嵌固部位的要求。

众多文章的分析表明，当满足刚度比大于2时，将地下室作为嵌固部位和不作为嵌固部位结果基本形似,因此“此条规定能够在一定程度上控制假定地下室顶板为嵌固部位的误差不至过大”【3】。

当地下室顶板达不到嵌固部位的要求时。

张维斌一书的说法是“1，对于层数大于等于3层的地下室，可将结构嵌固部位置于地下一层底板，这是应满足：1）地下一层剪切刚度相应大于地上一层剪切刚度；2）地下二层剪切刚度相应大于地下一层剪切刚度，并应大于地上一层剪切刚度的2.0倍。