高层建筑(带地下室)嵌固端的选取

高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题在高层建筑中，结构嵌固端的设计与选取是一个十分关键的问题。

嵌固端是连接钢筋和混凝土的一个重要部分，它在高层建筑的整个结构中起着承重、支撑、加固及稳定的作用，因此，它的设计和选用必须非常严谨和精确。

结构嵌固端的设计原则1.结构嵌固段应该满足抗压、抗拉、抗剪的力学原理。

2.在嵌固段中，应该保证钢筋的强度和混凝土强度保持一致。

3.嵌固段的长度需要通过计算来确定，以保证各个部分的表面压力基本相同，并达到稳定的效果。

4.嵌固段的位置需要准确的测量和设计，以避免因测量和设计不准确导致的结构失稳。

结构嵌固端的选取在选取结构嵌固端的时候，需要根据具体的建筑结构、设计要求和使用环境来确定。

1.设计要求和使用环境：在选取嵌固端的时候，需要根据设计要求和使用环境来确定嵌固端的类型、尺寸和材质等。

2.支撑结构：在选取嵌固端时，需要考虑结构支撑的类型和性质，以确保嵌固端的重量和强度能够承受支撑结构的要求。

3.建筑环境和气候条件：在选取嵌固端时，需要考虑建筑环境和气候条件，以确保嵌固端能够适应寒区、海岛、火山、沙漠等特殊环境的要求。

4.建筑设计：在选取嵌固段的时候，要根据建筑设计和预计使用载荷来确定合适的嵌固端长度、长度密度以及嵌固段的运用数量。

结构嵌固端的相关技术问题1.钢筋和混凝土之间的粘结强度如何保证？2.嵌固端的长度与强度如何计算？3.嵌固段的位置和数量如何确定？4.嵌固段如何安装？如何检验？在该文档中，我们已经大致了解了结构嵌固端的设计原则、嵌固端的选取以及相关技术问题。

对于结构嵌固端这一重要的设计和构造要素，我们需要充分论证、验证和分析，以确保在高层建筑中其有良好的稳定性能及耐久性。

浅谈高层建筑结构嵌固端的选取高层建筑结构底部的嵌固部位的确定在进行结构设计时占有重要的比例，本文对高层建筑结构嵌固部位的选取及相关技术问题进行了探讨。

标签嵌固端；刚度比；地下室；基础及埋深建筑物尤其是高层建筑，在进行结构计算分析之前，必须首先确定结构嵌固部位所在的位置。

结构嵌固部位的合理选取，是高层建筑结构计算中的一个重要假定，不仅关系到结构内力分析的准确性，而且还影响结构位移的真实性。

下面就结构嵌固部位的确定及相关技术问题进行讨论。

1 嵌固端的条件首先要了解嵌固的概念，高规和抗震规范所指的嵌固是指强度嵌固而非力学嵌固，是指塑性铰出现在预期的部位，即柱的下端，而不是出现在梁柱节点两侧梁上。

1.1 无地下室建筑高层建筑不设置地下室通常是针对层数较少的小高层，或基础持力层较浅的情况，从抗震角度出发这种做法不宜采用的。

但工程中时常能遇到这种情况的建筑，这就需要人为地加强结构措施。

不论采用天然地基基础或者桩基础，结构嵌固端均应从基础（承台）顶面算起，并在该标高处沿两个主轴方向设置具有一定刚度的基础拉梁，建筑外围设置地下连续墙，在地面标高处设置刚性地面并满足配筋率，增大地面下结构整体刚度及稳定性。

1.2 有地下室建筑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。

地下室往往有较厚的侧壁，地下水池，人防墙体，从而加大了地下室的侧向刚度。

楼板也起到一定作用，如加大楼板厚度，提高混凝土等级，加大配筋率。

《高规》规定了，高层建筑整体计算中，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；《抗震规范》更是明确了“相关范围地下一层侧向刚度”，并应满足下列规定：地下室顶板与室外地坪的高差不宜大于600mm，地下室顶板应避免开设大洞口；地下室采用现浇梁板结构；作为嵌固部位的楼板厚度不宜小于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%。

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。

高层建筑（带地下室）嵌固端的选取
高层建筑(带地下室)嵌固端的选取
一、单层地下室（地下室为1层）：
地下室顶板不能成为上部结构的嵌固端，但是计算时应考虑地下室和上部结构的共同作用，此时在“地下室”信息条中，可将“回填土对地下室的约束刚度”取为3（可取1~5）
二、多层地下室（地下室大于或等于2层）：
1、首先将地下室和上部结构统一建模，在“地下室信息”条中，将“回填土对地下室的约束刚度”
取为0（不考虑土的约束），选择“剪切刚度”进行计算，然后在WMASS.OUT总信息中看地下一层和地上一层的刚度比（与2进行比较）：如果地下一层刚度/地上一层刚度大于等于2，那么可以满足条件，即地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端，然后第二次将“地下室信息”中输入地下室的层号进行计算，程序会按照实际情况进行内力调整。

2、如果地下一层刚度/地上一层刚度不满足条件，即小于2，那么此时地下室顶板不能作为上部结
构的嵌固端，但是往往在实际情况中，室外土对结构本身有着一定的侧向约束作用，此时可将嵌固端部位取在地下室二层楼板处，即在“地下室信息”中输入“----地下室的层号”(如果地下室为二层，输入—1；地下室为三层，输入—2)。

3、对于地下室为2层的高层建筑，或者多层地下室为大空间的情况，也可以采用保守算法，将嵌
固端取在基础顶面，或者也可以部分考虑地下室与上部结构的共同作用，在“地下室信息”中“回填土对地下室的约束刚度比”选项中填入1~5，通常情况下取为3，表示嵌固程度为70~80%；
如果填入5，则表示完全嵌固。

地下室总结一、嵌固端选取根据不同的结构形式,地质情况,嵌固端的选取主要有：1、一般情况下以地下室顶板作为嵌固端,需要满足：抗规：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倍；高规：结构底部嵌固层,侧向刚度比不宜小于；高规：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当地下室顶板不能作为上部结构的嵌固端时,嵌固端下移,满足高规条,此时地下室顶板仍宜按嵌固部位要求设计,楼板厚度不宜小于150mm;2、单层地下室的多高层建筑,采用天然地基、桩-筏基础时,通常采用基础底板作为嵌固端,充分发挥底板的无线刚度；3、只有地下室才具备对上部结构嵌固的基本条件;上部其他楼层,即便满足刚度比要求也不能成为其上部结构的嵌固端,只能作为刚度突变楼层考虑如大底盘、多塔楼裙房顶4、地下室顶板作为嵌固端时,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;注：地下室顶板不能作为上部结构嵌固端部位时,嵌固端下移;此时应考虑地下室实际存在的嵌固作用,对地下室顶板仍宜按嵌固部位楼层要求设计,其楼板厚度不宜小于160mm; 二、地下室外墙1、地下室外墙计算简化模型地下室外墙工程做法：地下室底板与地下室外墙的连接为固接,楼板与地下室外墙的连接为铰接,沿竖向取1m宽的外墙按单、双多跨来计算地下室外墙的弯矩;实用工具：小虎工具箱、理正注：1当地下室顶板与墙身厚度接近时,可采用两端固接计算简图计算；2地下室外墙相连的柱或墙刚度较大,且外墙板长高比小于2时,可按双向板设计；3建筑尽量不要用重力式挡土墙;2、参数选取1土质情况：根据实际选取,粘性土：18KN/m3；水容重：m32主动土侧压力系数：一般取；可根据地勘报告计算K0=1-sinφφ为土的有效内摩擦角3外墙尺寸：一层地下室：250-400mm；二层地下室：400-500；4混凝土强度：一般为C25-C353、配筋要求竖向和水平分布钢筋应双层双向布置,间距不宜大于150mm,配筋率不宜小于%高规三、地下室底板设计标准规定：地下室底板结构体系应由设计单位提供两个或以上方案综合比选,初步设计时可按下列原则选用：A、当建筑场地、地下水位、地下室底板标高和室外地坪标高等因素和条件适当时,地下室可不设结构底板,室内仅设置建筑地面;不设地下室结构底板的建筑,应采取设置地下盲沟管等有效的排水措施,确保地下室室内的正常使用;B、设置地下室底板时,在仅考虑地下水浮力的情况下,当水头小于时,地下室底板优先选用板式结构体系；当水头大于时,地下室底板优先选用梁板结构体系;1、整体抗浮底板设计1计算公式地基基础规范：G k/G G,G≥G G；G G一般取注：1G k为建筑物自重及压重之和,不包括活荷载和后砌隔墙荷载；结构自重应取材料容重较小值；2水头高度的计算,无论抗浮的设计水位的标高是否高于地下室顶板,计算时最高取至地下室顶板标高3地下室顶板的覆土容重,位于地下室水位以下,取浮容重,位于地下水位以上根据压实程度取16-18;2处理方式1对非岩石地基如粉质粘土、粉土、中粗砂等易开挖的地基,首选地下室底板压重方案；造价低2对岩石地基等开挖难度较大的地基,优选地下室顶板压重的方案多层地下室同理;造价高2、局部抗浮底板设计1计算方法1荷载确定：浮力-底板及其上部恒载其中,浮力的分项系数取；自重分项系数取2防水板采用防水板形式,厚度约250-400mm,防水板不考虑地基沉降对板变形的影响,仅承受水浮力以及上部的荷载;设计方法：可在盈建科软件进行防水板的设计;3筏板如果采用筏基,筏板需要进行抗浮设计,满足承载力等要求外,还需满足抗浮要求;四、地下室顶板1、顶板选型1若地下室顶板作为结构嵌固端：一般上部有塔楼1作为上不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高规；2普通地下室顶板厚度不宜小于160mm；作为上部嵌固端部位的地下室楼层的顶板应采用梁板结构,楼板厚度不宜小于180mm,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋率不宜小于%；高规3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；高规4地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点设计要求高规5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;2地下室顶板不作为结构嵌固端：上部没有塔楼顶板覆土厚度一般控制在～,局部可堆高至～,堆高点宜选在柱上并向四周放坡,顶板荷载应按景观要求分块计算;当堆高面积过大时,可采用地垄墙形式降低荷载；2、顶板荷载选取恒载主要是覆土厚度,按实际情况,覆土容重按实际18KN/m3正常使用活荷载m2考虑景观,一般可以取m2,如有人防要求,核6级甲类防空地下室人防荷载取m2;消防车道：单向板楼盖板跨不小于2m或双向板楼盖板跨不小于3m：35kN/m2；双向板楼盖板跨不小于6m6m或无梁楼盖柱网不小于6m6m：20KN/m2;折减系数荷载规范楼面梁：第8项对单向板楼盖的次梁和槽形板的纵勒应取,对单向板楼盖的主梁应取,对双向板楼盖的梁应取.墙、柱和基础：第8项的客车吗,对单向板楼盖应取,对双向板楼盖和无梁楼盖应取.注：消防荷载参考附录B进行折减;2、筑博选型对比可行的平面布置方案有：1、单向板方案；2、加腋大板主梁方案；3、井字梁方案；4、无梁楼板方案；5、十字梁方案,具体如下：1单向板方案平面布置及梁、板配筋结果如下：2加腋大板主梁方案平面布置及梁、板配筋结果如下：3井字梁方案平面布置及梁、板配筋结果如下：4十字梁方案平面布置及板配筋结果如下：梁加腋详图同方案一5无梁楼板方案平面布置及梁、板配筋结果如下：根据以上各方案,对其钢筋、混凝土和模型用量进行统计,综合比较如下：采用无梁楼盖方案,如能降低地下室层高米,每平米可以额外节约造价81元;由以上统计可知,无梁楼盖方案在综合造价方面有较大优势,故建议地下室顶板采用无梁楼盖方案;五、无梁楼盖设计1、暗梁：暗梁宽度取柱宽及两侧各倍板厚之和高规2、柱帽：柱托板的长度和厚度应按计算确定,且每方向长度不宜小于板跨度的1/6,其厚度不宜小于板厚度的1/4;7度时宜采用柱托板,8度时应采用有柱托板,此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和;3、双向无梁板厚度与长跨之比4、设计要点1无梁楼板的建模：PMCAD虚梁+弹性板6；PMCAD等代扁梁+不需输入弹性板6六、盈建科参数1、地下室信息。

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。

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”。

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）。

浅谈高层建筑结构嵌固端部位的选取陈炜琴【摘要】介绍了嵌固部位的概念,分别阐述了高层建筑结构不同情况下嵌固部位选取的条件及刚度比要求,并针对由此引中出的若干相关技术问题进行了探讨,以保障高层建筑结构布置及配筋构造的合理性.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)019【总页数】2页(P31-32)【关键词】高层建筑;嵌固部位;刚度比;地下室【作者】陈炜琴【作者单位】山西国辰建设工程勘察设计有限公司,山西,阳泉,045000【正文语种】中文【中图分类】TU973高层建筑结构的嵌固部位是结构计算模型中的一个重要假定，嵌固部位选取的正确与否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，构件内力及结构侧移等计算结果的真实性和准确性。

因此正确选取嵌固部位并对其结构布置和配筋构造以及其他构造措施等方面给予一定的必要保障，是结构设计的一个重要环节，现提出来与大家共同探讨。

1 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。

2 嵌固部位选取的条件2.1 当高层建筑有地下室时1)地下室顶板与室外高差不能太大。

高层建筑由于基础埋置深度较大，一般均设有地下室。

嵌固部位一般设在地下室顶板即地面标高处，但地下室顶板标高与室外标高高差较大时，地下室顶板也不能选取为嵌固部位，其高差一般为1个～3个台阶为宜。

目前设计的阳泉煤业集团有限责任公司馨辰大厦，地下一层(相当于大地盘)，地上分三部分，相当于三个塔楼，主楼为32层，其中1层～7层为办公楼，其余为住宅。

主楼设有人防层，为剪力墙结构，副楼分别为七层和三层框架结构。

地上部分根据结构形式、立面高差等因素设置了沉降缝而将结构分成了相对独立的三个单元，室内外高差600。

地下室总结一、嵌固端选取根据不同的结构形式，地质情况，嵌固端的选取主要有：1、一般情况下以地下室顶板作为嵌固端，需要满足：抗规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；结构底部嵌固层，侧向刚度比不宜小于1.5；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当地下室顶板不能作为上部结构的嵌固端时，嵌固端下移，满足高规，此时地下室顶板仍宜按嵌固部位要求设计，楼板厚度不宜小于150mm。

2、单层地下室的多高层建筑，采用天然地基、桩-筏基础时，通常采用基础底板作为嵌固端，充分发挥底板的无线刚度；3、只有地下室才具备对上部结构嵌固的基本条件。

上部其他楼层，即便满足刚度比要求也不能成为其上部结构的嵌固端，只能作为刚度突变楼层考虑（如大底盘、多塔楼裙房顶）4、地下室顶板作为嵌固端时，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。

注：地下室顶板不能作为上部结构嵌固端部位时，嵌固端下移。

此时应考虑地下室实际存在的嵌固作用，对地下室顶板仍宜按嵌固部位楼层要求设计，其楼板厚度不宜小于160mm。

二、地下室外墙1、地下室外墙计算简化模型地下室外墙工程做法：地下室底板与地下室外墙的连接为固接，楼板与地下室外墙的连接为铰接，沿竖向取1m宽的外墙按单、双（多跨）来计算地下室外墙的弯矩。

（实用工具：小虎工具箱、理正）注：1）当地下室顶板与墙身厚度接近时，可采用两端固接计算简图计算；2）地下室外墙相连的柱或墙刚度较大，且外墙板长高比小于2时，可按双向板设计；3）建筑尽量不要用重力式挡土墙。

2、参数选取1）土质情况：根据实际选取，粘性土：18KN/m3；水容重：9.8KN/m32）主动土侧压力系数：一般取0.5；可根据地勘报告计算K0=1-sinφ(φ为土的有效内摩擦角)3）外墙尺寸：一层地下室：250-400mm；二层地下室：400-500；4）混凝土强度：一般为C25-C353、配筋要求竖向和水平分布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%（高规12.2.5）三、地下室底板设计标准规定：地下室底板结构体系应由设计单位提供两个或以上方案综合比选，初步设计时可按下列原则选用：A、当建筑场地、地下水位、地下室底板标高和室外地坪标高等因素和条件适当时，地下室可不设结构底板，室内仅设置建筑地面。

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。

嵌固端的位置选取对高层建筑地震作用及用钢量的影响【摘要】本文总结了高层建筑嵌固端应满足的条件，运用PKPM结构设计分析软件对某实际工程进行计算分析，揭示嵌固端位于不同位置对结构地震计算及工程用钢量的影响，通过对比分析，根据经济性原则选取嵌固端的合理位置。

【关键词】嵌固端；地下室；高层建筑1.前言高层建筑的嵌固端就是预期塑性铰出现的部位，确定嵌固部位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。

结构设计中，对于具有两层地下室的高层建筑，一般可以将嵌固部位设置在地下一层顶板处，也可以将其设置在地下一层底板（地下二层顶板）处，或者是基础顶处。

对于一个工程来说嵌固端究竟设置在何处，都应该由地下室结构的楼层侧向刚度与相邻上部结构楼层侧向刚度之比等条件来确定。

规范规定地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位时，应满足：（1）对于地下一层侧向刚度与地上一层楼层侧向刚度的比值，各规范中的规定稍有不同。

其中，《高层建筑混凝土结构技术规程》第5.3.7条规定：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；《建筑抗震设计规范》6.1.14条第2款规定：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；《建筑地基基础设计规范》第8.4.25条第一款规定：当地下一层顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层的结构侧向刚度大于或等于与其相连的上部结构底层楼层侧向刚度的1.5倍。

因此当结构地下一层与地上一层的侧向刚度比值难以达到2倍时，可以按1.5倍执行。

（2）地下一层的结构顶板应采用梁板式楼盖，板厚不应小于180mm，其混凝土强度等级不宜小于C30；楼面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）地下室外墙和内墙边缘的板面不应有大洞口，以保证上部结构的地震作用或水平力传递到地下室抗侧力构件中。

（4）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，且地下一层柱上端节点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。

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。

随着交通、能源、城市建设日益向地下空间纵深发展,地下水渗漏问题及其危害性愈来愈引起建设者的注意,特别是一地下铁道、隧道、水电厂房等。

因为这类工程与一般房屋建筑物的地下室渗漏不同,它们深埋地下,绝大多数承受一定的的水头压力,甚至整个建筑物全部在地下水位以下。

其渗漏情况不仅与地下工程本身的质量有关,而且与地下水特征密切相关,如水压水位、水源(地表水、河流、生产、生活上下水管道、周边土质的透水性等。

因此长时间大量的渗水、漏水、不仅影响结构自身的安全稳定,甚至会造成周边其它建筑物的不均匀沉降。

一、产生渗漏的状况及其原因根据渗漏情况,按其部位来分,有如下几种:1、变形缝的渗漏。

表现为止水带或嵌缝胶与两侧混凝土粘结不牢固,或因两侧混凝土振捣不密实,施工后水从该处渗漏。

2、施工缝渗漏,表现为浇筑混凝土面未按规定进行凿毛冲洗,存在浮浆、泥垢,或振捣不够和浇筑过程中产生离析而渗漏水。

止水带施工安装不当亦是施工缝漏水的普遍原因。

3、裂缝渗漏。

表现为因结构受力、温度应力或混凝土收缩所致的建筑物墙体、板出现裂缝、引起渗漏。

这类裂缝的产生与广州的气候条件有关,高温、日晒、骤雨、温差变化大,对大体积混凝土浇筑很不利。

4、混凝土自身缺陷部位渗漏。

(1底板、墙面大面积湿渍。

表现为板、墙面平整,无积水,无流淌水,产生原因是浇筑混凝土抗渗标号过低;(2局部漏水,表现为成股涌出或滴水成线,产生原因是在渗水或下雨情况下,浇筑混凝土振捣不密实,产生蜂窝、砂眼。

主要为施工缝或浇筑混凝土时的边角位。

5、穿墙管路和预埋部件位置渗漏。

主要原因是管路与预埋部件与混凝土接触面存在微细缝隙。

按其渗漏的程度可分为如下几种情况:(1微渗:混凝土面潮湿、有湿渍,手触摸有水,灯光照射下无反光水迹。

(2慢渗:混凝土面潮湿、有水印,手触摸有水,擦干渗水部位,经一段时间可见流水反光印迹。

(3漏水:擦干漏水面,可见渗漏处上立即有水渗出,在顶板下滴水或滴水成线,墙面淌水,底板上形成积水。

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。