带地下室高层建筑嵌固在地下室顶板部位的条件

《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。

高层建筑结构设计嵌固端及计算模型选取的若干关键问题探讨发布时间：2021-01-18T02:23:02.018Z 来源：《新型城镇化》2020年20期作者：邓荣斌[导读] 不同于多层建筑，在高层建筑结构中，风荷载和地震作用等水平荷载将成为控制因素，在水平力作用下，高层建筑结构受力特点类似于一个竖向悬臂构件，其倾覆弯矩与高度的关系呈二次方的关系，结构顶点的位移与高度呈四次方的关系。

广西地产集团有限公司摘要：从高层建筑结构受力特性来看，水平作用（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中起着主要作用，由此带来结构的侧向刚度、位移、地震效应等一系列复杂的问题，因此高层建筑的结构分析和设计要比一般的中低层建筑复杂得多。

而嵌固端及计算模型的选取，无疑是影响计算结构和分析计算合理性的重要因素，本文针对高层建筑结构设计嵌固端及计算模型选取的若干关键问题进行重点阐述，并结合实际分析计算结果，提出方法和建议。

关键词：高层建筑结构；嵌固端；计算模型引言不同于多层建筑，在高层建筑结构中，风荷载和地震作用等水平荷载将成为控制因素，在水平力作用下，高层建筑结构受力特点类似于一个竖向悬臂构件，其倾覆弯矩与高度的关系呈二次方的关系，结构顶点的位移与高度呈四次方的关系。

由于高度的增加，结构的振动周期加大，结构柔度更大，顶部位移迅速增大，使得抗侧力结构的设计成为关键，即必须设置有效抵抗水平力的结构体系（柱、剪力墙、筒体或支撑等抗侧力结构）。

在建立计算模型时，比较重要的问题之一，就是嵌固端的确定，以及计算模型的选择问题，本文针对这两个问题展开重点论述。

1、高层建筑结构嵌固端的若干关键问题：1.1、关于计算嵌固端与设计嵌固端：计算嵌固端为计算模型的嵌固端，或成为力学嵌固端（或刚度嵌固端），设计嵌固端为预期塑性铰出现部位或成为强度嵌固端。

高层建筑结构由于地下室土体约束作用，在地下室顶板产生刚度突变，地震作用下，地下一层吸收了绝大部分上部传来的地震力，可能使高层建筑的塑性铰由基础顶部转移到地下室顶板以上，故规范要求地下室结构的刚度和承载力适当加强，可考虑地下室顶板为上部结构的嵌固部位，即预期塑性铰出现部位，确定嵌固部位后就可以通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。

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。

地下室顶板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）等原因，不能满足地下室顶板作为结构嵌固部位的要求时”[重要提示]以上4.2；4.3条地下室顶板与室外地面的高差是否小于地下室层高的1/3是能否作嵌固的标准之一。

楼板开洞没有量化标准（可按开洞面积不大于30%），楼板错层没有量化标准（可按错层面积不大于30%）。

6.1.14条文解释“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”注意该“相关范围”与6.1.3条抗震等级“相关范围”的区别，后一个“相关范围”据其条文解释是“裙房与主楼相连的相关范围，一般可从主楼周边外延3跨且不小于20m”。

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）。

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。

20108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,所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位,确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。

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;设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,本文主要是针对综合管理办公大楼工程的一层地下室不作为嵌固端的确定进行讨论,并由此引伸出若干相关的技术问题。

1工程概况本工程位于深圳宝安沙井的安托山综合管理办公大楼,本文主要是讨论该工程的一层地下室不作为嵌固端的问题,根据使用功能,一层板面高出地面 1.5米,是半地下室,层高限制部分选用无梁楼盖。

下图是安托山酒店的整体效果图和一层总平面图。

图 1安托山酒店效果图图 2酒店一层地下室平面图2结构嵌固端的条件2.1单层地下室建筑单层地下室建筑宜将基础底板作为结构嵌固部位,这样可以充分利用基础的“ 无限刚” 的假定,也为首层楼面的灵活选型创造条件:即使是首层楼面留有大洞口。

或选用无梁楼盖结构,都不会影响结构计算的准确性,本文所引用的工程,计算时地下室外墙按梁输入,回填土对地下室约束相对刚度比为 3,半刚,使程序将结构在基础底板处嵌固。

2.2地下室顶板作为建筑上部结构嵌固端的条件及技术措施根据《高规》第5.3.7条规定:建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的 2倍。

规范要求,地下室的侧向刚度不应小于相应塔楼侧向刚度的 2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:a 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。

地下室顶板嵌固端条件
地下室顶板的嵌固端条件通常是指将地下室顶板与周围结构连接起来，以增强其整体稳定性和抗震能力。

以下是一些常见的地下室顶板嵌固端条件：
1. 基础钢筋嵌固：在地下室顶板的边缘处设置钢筋，将其延伸到周围结构的基础中，并与基础钢筋嵌固形成连接。

这种嵌固方式可以有效地将地下室顶板与周围结构牢固连接在一起。

2. 钢筋混凝土梁嵌固：在地下室顶板的边缘处设置钢筋混凝土梁，梁与地下室顶板混凝土之间浇筑连接砂浆，以增强连接的刚度和承载能力。

这种嵌固方式适用于较大跨度的地下室顶板。

3. 钢结构连接：在地下室顶板与周围结构之间设置钢构件，通过螺栓、焊接等方式将其连接起来。

这种嵌固方式适用于较大跨度或需要较高抗震性能的地下室顶板。

4. 锚固嵌固：使用锚固器将地下室顶板固定在周围结构中，常见的锚固器有膨胀锚固器和化学锚固器，通过在预埋管道或孔洞中注入固化材料，将地下室顶板固定牢固。

以上是一些常见的地下室顶板嵌固端条件，具体的选择应根据地下室的设计要求、结构形式和承载要求等因素进行合理选择。

在实际设计和施工中，还应考虑地下室顶板与周围结构的位移、变形等因素，确保嵌固端条件的合理性和可靠性。

地下室做嵌固的条件带地下室高层建筑嵌固在地下室顶板部位的条件(原创）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,双城双向配筋，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有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，不易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易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）地下室顶板不易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张元坤(广州客柏生建筑工程设计事务所广州510170)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1.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。

地下室顶板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）等原因，不能满足地下室顶板作为结构嵌固部位的要求时”[重要提示]以上4.2；4.3条地下室顶板与室外地面的高差是否小于地下室层高的1/3是能否作嵌固的标准之一。

楼板开洞没有量化标准（可按开洞面积不大于30%），楼板错层没有量化标准（可按错层面积不大于30%）。

6.1.14条文解释“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”注意该“相关范围”与6.1.3条抗震等级“相关范围”的区别，后一个“相关范围”据其条文解释是“裙房与主楼相连的相关范围，一般可从主楼周边外延3跨且不小于20m”。

地下室结构的分析与设计探讨摘要：本文介绍了地下室结构的设计要点，提出了地下室嵌固部位的确定方法。

关键词：地下室；结构；分析；设计引言近年来带地下室的多高层建筑越来越多，这是由地下室的特殊功能决定的：1、满足结构设计要求，带地下室的建筑加大了基础埋置深度，地面以下部分受到回填土的约束，有利于提高结构整体抗震性能及减少基础沉降。

2、满足使用功能需求，带地下室的建筑增加了有效使用面积。

3、满足平战结合需求，地下建筑平时可作为地下通道或储藏库，战时可用于人民防空，还可以应对紧急突发事件的特殊需求。

因此，高层建筑宜设地下室。

1 地下室结构的设计要点1.1 地下室与上部结构的整体分析思想带有地下室的多高层建筑是一个由上部结构与地下室结构共同组成的完整的受力体系，具有共同的位移场，相互协调变形。

地下室与地上建筑并没有本质的区别，在建模方法和计算分析方面，地下室与地上结构基本相同。

可以将地下室与上部结构作为一个整体统一考虑，这不仅使计算分析更符合工程实际情况，也大大提高了设计效率。

1.2 地下室受力分析1.2.1 恒、活荷载。

地下室与上部结构整体分析方法，不仅可以正确完成全楼的竖向导荷及内力计算，而且可以考虑地下室的位移和变形对上部结构的影响，使计算分析结构更符合真实情况。

如果地下室上部是没有建筑物的空旷场地，地下室顶板的附加荷载除考虑覆土重量外，还应考虑消防车及其它重型施工车辆的荷载。

1.2.2 风荷载。

地下室在地面以下，不受风荷载的影响。

SATWE软件总信息中没有“地下室层数”选项，如该项不为0，表示有地下室，程序自动取地下室部分的基本风压为0，上部结构风荷载计算中自动扣除地下室部分的高度。

1.2.3 地震作用。

由地下室质量产生的地震作用主要被室外回填土吸收，只有少部分由地下室构件承担，因此按《抗震规范》第5.2.5条进行地震剪力调整时，如地下室部分的最小地震剪力系数不满足要求也可以不予调整。

1.3 回填土作用地下室外围的回填土对地下室有约束作用，而且仅约束水平位移，不约束竖向位移和竖向转动。

地下室顶板作高层建筑嵌固端的相关问题分析及解决措施摘要：随着我国建筑业的不断发展，高层建筑在城市建设中也较为普遍，从而导致人口密度的增加，业内已把地下室的有效利用作为一种建筑设计的基础功能，在结构设计中，上部结构嵌固层的选择关系到项目造价、安全稳定性以及结构计算的真实性，本篇文章首先介绍了高层建筑嵌固端相关问题，接着论述了高层结构设计中嵌固端的控制参数和具体应用和需要注意的问题，并针对这些问题提出了一些建议。

关键词：高层建筑；嵌固端；地下室顶板；解决措施高层建筑在结构建模阶段，就应考虑并指定嵌固端位置，在对其进行结构分析。

目前较多的做法是将地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，这常常面临着各种实际情况需要分析，如地下室顶板开洞较大，削弱了其顶板的刚度；基础形式的不同；整体结构刚度在设计和计算的局限性等。

结构嵌固端的确定对结构计算结果的真实性、准确性都有很大的影响，正确选取结构嵌固端并对其在结构配筋构造方面给予一定保障措施，是结构设计中的一个重要环节，须引起足够重视。

1地下室顶板开洞对高层结构嵌固端的影响高层建筑地下室结构与基础相连，是建筑上层结构的根部，地下室结构可以为高层建筑提供合理、安全和可靠的嵌固部位，在建筑竖向荷载传递过程中起着桥梁性的作用，将地基与上层建筑能够很好地连接在一起，形成一个整体结构，从而降低高层建筑整体的重心，增强高层建筑的抗倾覆能力，同时增加上层建筑整体的稳定性。

地下室作为高层建筑最底层的结构，为满足建筑功能需求，需要在顶板上进行开洞来满足设计的需要，达到建筑物所需要的特定功能。

但地下室顶板开洞将会降低整体结构的刚性，使其抗变形能力减弱，对上部结构的嵌固作用造成一定的影响。

建筑结构在受到外部载荷作用时，地下室顶板开洞尺寸越大，其建筑的结构质量分布将会受到影响，最终将会影响结构整体稳定性。

地下室顶板在洞口的形状、数量、布置方式等将对上部结构的嵌固作用产生影响。

洞口的数量太多使得地下室顶板出现应力集中现象，导致其变形量加大，这将影响整体建筑的稳定性，使得抗倾覆能力削弱，使建筑发生坍塌的风险加大。

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。

规范不会告诉你，原来地下室顶板作嵌固端这么容易实现……感谢原⽂作者:刘孝国由于「⾼规」剪切刚度计算公式存在未考虑梁柱刚域中柱刚域对层⾼影响等不合理情况，间接导致了地下室顶板很难满⾜嵌固。

PKPM软件计算时考虑以上不合理情况，进⾏改进，实现了楼层剪切刚度的合理计算，更容易满⾜地下室顶板嵌固的条件，实现地上结构清楚的计算模型。

前⾔在结构设计中，对于带地下室的结构，需要按照抗规与⾼规要求，计算地下⼀层的剪切刚度与地上⼀层的剪切刚度⽐，去判定结构能否在地下室顶板嵌固。

⽽楼层剪切刚度的计算按照⾼规附录E.0.1的要求执⾏时，从计算公式中可以看出，剪切刚度的计算仅仅考虑楼层中竖向构件墙、柱刚度的影响，不考虑⽔平构件对楼层刚度的影响，计算剪切刚度的层⾼直接取本层层⾼。

⽽实际⼯程中地下室顶板的梁或者转换层的梁⼀般情况下截⾯均⽐较⼤，如果仅按规范的层⾼取值，会导致本层剪切刚度计算偏⼩，很难满⾜规范剪切刚度⽐的要求，当然地下室顶板作为楼层嵌固端就很难实现。

⽽当地下室顶板不能作为结构嵌固部位时，只能将结构的设计嵌固端移动到结构的最底部，这就导致设计中涉及到⼀系列规范要求的楼层指标问题很难解决，⽐如，⼟约束⼤⼩的确定问题、剪重⽐调整问题、0.2V0调整问题等。

在结构设计中希望能通过加⼤构件截⾯、调整结构布置、层⾼考虑柱刚域影响等⽅法尽量达到地下⼀层“相关范围”的剪切刚度⽐⼤于地上⼀层的剪切刚度⽐，⽽实现结构在地下室顶板嵌固，这样可直接按照砍掉地下室的模型进⾏上部结构的设计及规范中各项指标的控制。

⾼规附录E.0.1剪切刚度的计算公式中的层⾼⼀般处理中均认为是建模的楼层层⾼，该层⾼⼀般取柱所在的⾼度，但是实际上不同的梁⾼度对于柱的约束不⼀样，进⽽引起楼层刚度的变化。

梁越⾼对柱约束能⼒越⼤，剪切刚度应该越⼤，但是规范公式未真实反应这种情况。

本⽂按照⾼规对于梁柱刚域的要求，计算剪切刚度时考虑柱刚域长度，层⾼按建模层⾼扣除柱刚域的⾼度作为计算剪切刚度的层⾼，这样的计算⽅法使得计算的楼层剪切刚度更为合理，地下室顶板也更容易满⾜规范嵌固的条件。

关于带地下室的多高层建筑结构嵌固端选取若干问题阐述摘要：建筑结构设计的计算模型中，嵌固端是必须人为判断选取的，本文结合笔者从事多年在一线结构设计的工作经验，主要从嵌固端选取的若干问题进行阐述，供结构设计人员一些参考交流。

关键词：结构设计计算嵌固端选取前言结构模型计算是结构设计过程的一个重要环节，嵌固端的选取也是结构模型计算的前期内容。

在现有建筑方案及地质勘察报告的条件下，设计人员就现有条件对建筑结构的嵌固端作出合适的选取。

若是单层地下室，嵌固端在地下室顶板或基础顶；若是两层以上地下室，则嵌固端顶板或负一层或负二层直到基础顶板。

本文就单层地下室情况作如下阐述。

1 嵌固端的定义理想的嵌固端就像悬臂杆端部刚度无限大，X，Y方向没有位移，同时不能转动。

笔者认为现实情况下很难有这种情况，嵌固端在基础顶可能会比较接近。

往往我们做工程设计时很多情况都嵌固端为地下室顶板。

地下室顶板相对于地上二层以及以上各层具有足够大刚度，则模型计算会把嵌固端放置地下室顶板，即预设塑性铰出现在一层的柱底部。

2 嵌固端的条件（1）地下室平面必须大于等于上部结构竖向构件外轮过线，如此避免部分有地下室与部分无地下室的情况；（2）地下室埋置深度必须满足规范《建筑地基基础设计规范》GB 5007-2011规定的埋置深度，即桩基础时为不宜小于建筑物高度的1/18，其它情况不宜小于建筑物高度的1/15；同时，对于地下室顶板与室外地坪的高差的处理，需要引起特别的关注。

根据相关研究，这个高差不宜大于本层层高的1/3。

这个比例的限制主要是出于对地下室的受力特性的考虑。

如果高差过大，可能会影响到地下室的抗侧力性能，从而对整个建筑结构的稳定性产生不利影响。

（3）《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（2016年版）规定当嵌固端为地下室顶板时，楼板不能开设大洞口；地下室在地上相关范围内应采用现浇梁板结构。

这样的设计有助于提高顶板的抗弯刚度，从而在力学上提供更好的支撑。

高层建筑地下室结构的抗震设计摘要：随着社会的发展与进步，重视高层建筑地下室结构的抗震设计对于现实生活具有重要的意义。

本文主要介绍高层建筑地下室结构的抗震设计的有关内容。

关键词：高层建筑；抗震设计；地下室；结构；中图分类号：tu97文献标识码： a 文章编号：引言高层建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。

且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。

因此，高层建筑结构抗震设计就显得尤为重要。

一、有关抗震设计的若干概念为了保证结构的抗震安全，根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。

高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。

尽可能设置多道抗震防线，强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，在首次破坏后在遭受余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。

适当处理结构构件的强弱关系，使其在强震作用下形成多道防线，并考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响，是提高结构抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。

合理布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。

结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。

结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。

主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

合理控制结构的非弹性(塑性铰区)，掌握结构的屈服过程，实现合理的屈服机制。

框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则，当构件屈服、刚度退化时，结点应能保持承载力和刚度不变。

采取有效措施，防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。

考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时，基础结构或地下室机构应保持弹性工作。

高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时，不宜采用天然地基。

采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。

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。

关于高层建筑地下室嵌固端相关问题的探讨发布时间：2022-07-12T07:37:25.791Z 来源：《新型城镇化》2022年14期作者：王开琼[导读] 高层建筑结构中，嵌固端就是平常说的固定端，不允许构件在此部位有任何位移。

浙江恒欣设计集国股份有限公司海南分公司海南海口 570125摘要：伴随着经济的快速发展以及人类的不断进步，建筑行业获得了较快的发展。

而可建用地的的日益减少，促使高层建筑成为建筑行业发展的主要趋势。

为了充分利用建筑使用空间及有效地提高结构整体的抗倾覆能力，地下室越来越多的出现在高层建筑当中。

对于地下室而言，嵌固端位置的选取至关重要，正确选取结构嵌固端，是高层建筑结构计算中的一个重要假定，它直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度，以及构件内力、结构侧移的计算结果的准确性。

本文就高层建筑地下室嵌固端设计的相关问题进行了探讨。

关键词：高层建筑嵌固端地下室顶板刚度比侧向刚度高层建筑结构中，嵌固端就是平常说的固定端，不允许构件在此部位有任何位移。

这里的位移在结构力学中是指平面X、Y两个方向的位移和围绕此支座的转角；而对应的简支端（边）则允许有转角，但是不允许有X、Y方向的位移。

在进行高层建筑结构设计时，结构嵌固端所取的位置是结构设计人员首先应考虑的问题，建筑能否嵌固于地下室顶板是结构设计的一个重要假定，所以结构设计在进行结构分析计算之前，必须首先确定上部结构嵌固端的所在位置。

因此有必要对地下室嵌固端作一个研究探讨。

1、规范规定高层建筑地下室顶板作为结构嵌固端的条件（1），对于地下室嵌固端，国家现行各种规范对于地下室嵌固端进行了相关的规定与要求，这对高层建筑地下室结构设计起到了规范与指导作用。

国家规范的规定如下：《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）中第3.2.2条：作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝土强度等级不宜低于C30。

第3.5.2条：当首层层高大于相邻上层层高的1.5倍时，首层与相邻上层层的侧向刚度比不宜小于1.5。

关于高层建筑地下室嵌固端的判定及选取方法的探讨摘要：绿色建筑理念席卷全球，高层建筑对于空间利用率高，同时也利于城市化进程的加快，高层建筑也在越来越多。

嵌固端是上部结构计算的固接支座，地震来袭时，嵌固端界面以下部分土体、基础及地下室随地面一起运动，界面以上上部结构产生相对运动。

因此，高层建筑地下室嵌固端的判定及选取方法对于建筑安全至关重要，本文主要根据高层建筑大面积地下室结构对上部结构产生的嵌固作用进行分析研究，并结合实例对嵌固端的影响因素及选取方法做了探讨。

关键词：地下室结构；嵌固端；影响因素；有效范围引言由于带地下室高层结构嵌固端的位置与地基约束作用有关，因此，合理考虑地基回填土的约束作用对于保证结构计算的准确性具有重要意义。

现阶段，我国建设用地资源有限，为提高建筑面积使用率，高层建筑设有地下室的结构较为常见，但较大面积地下室结构对上部建筑造成直接或间接影响，本文主要针对该问题进行分析探究。

1地下室高层结构嵌固端判定条件《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定高层建筑上部嵌固端为地下室顶板时，地下室顶板侧向刚度应大于等于相邻楼层侧向刚度的2倍，就是当楼层刚度大于2时，则嵌固端稳定性达到规范要求，也是其判定条件。

当地下室一层刚度无法满足嵌固端设置要求时，需编制新设计方案进一步核算刚度比值re，使刚度达到规范要求。

比如以某一设有地下车库的高层建筑为例，地下设有两层地下车库，地下一层和二层均受侧向约束力影响，因此，侧向约束力不能作为判定嵌固端是否稳定的必要条件。

该工程地下二层按照普通住宅结构设计，可能不满足作为嵌固端的条件。

当地下二层作为嵌固端时，则设计规范规定地下二层顶板抗侧刚度应大于地上一侧刚度的2倍。

地下室支柱纵筋面积应大于地上建筑对应支柱纵筋面积的1.1倍，地下室与上层建筑结构相连接，即侧向力传递良好时，计算楼层剪切刚度还应考虑地下室外墙的作用。

但当地下室外墙距离地上建筑结构较远，产生的影响较小，嵌固位置能够确定时，可忽略外墙产生的作用。

带地下室建筑上部结构嵌固部位的确定探讨摘要：带地下室建筑的结构设计中，在进行概念设计、结构计算时，必须明确嵌固端的位置。

而针对不同的地下室情况，嵌固部位的选取又比较复杂。

本文主要通过对《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》）和《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称《高规》）的理解以及针对不同的地下室情况，谈谈上部结构嵌固部位的确定方法及设计处理建议，供结构设计人员参考。

关键词：地下室；嵌固部位；上部结构；侧向刚度比引言带地下室建筑结构设计中，上部结构嵌固部位的确定是一个十分重要的问题。

正确选取上部结构的嵌固部位，是建筑结构计算模型中的一个重要假定，它直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度，关系到结构中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，以及结构设计的经济性。

什么是嵌固部位？从工程角度看，嵌固部位是一个区域，只有相对的嵌固，没有绝对的嵌固。

所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现的部位，确定嵌固部位可通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。

1、规范的相关规定及理解1.1《抗规》第6.1.14条和《高规》第3.2.2条、3.6.3条、5.3.7条及12.2.1条均做了相关规定，这里不再列出，仅指出两本规范规定的不同地方：A《抗规》6.1.14条规定，对于作为上部结构嵌固部位的地下室顶板区分为“地上结构相关范围内应采用现浇梁板结构”及“相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构”；而《高规》3.6.3条规定，不再区分地上结构相关范围内外之分，均应采用现浇梁板结构。

B《抗规》6.1.14条关于地下一层与首层的侧向刚度比规定中，没有说明刚度比的计算方法，同时规定地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙；《高规》5.3.7条条文说明中明确指出了侧向刚度比的计算方法，按公式计算。

C《抗规》6.1.14条第3款与《高规》12.2.1条第3款略有不同，《抗规》设置了“地下一层梁刚度较大”的前提条件，《高规》无此限制。