沈耀军、肖丽-结构嵌固层的判定与设计控制

结构嵌固层的判定与设计控制

沈耀军1，肖丽2

（1.上海凯创建筑科技有限公司，上海200023；2.建研科技股份有限公司，北京100013）

摘要：结构嵌固层是结构分析的重要计算假定之一，规范对于结构嵌固层给出了明确的判定与控制要求。PKPM 软件在处理结构嵌固层方面从理解规范概念出发，给出了较为完整的设计控制方案，包括结构底层嵌固默认控制、地上一层强制控制、嵌固层节点上部“弱柱”处理、配筋构造控制、底部加强区的设置范围、薄弱层的判定等，使得结构嵌固层区域楼层在地震作用下满足规范安全要求。

关键词：嵌固层；安全控制；解决方案；PKPM软件

1嵌固层相关规范条文解读

1.1关于嵌固层方面的规范条文

现行的《建筑抗震设计规范》[1]（以下简称《抗规》）6.1.3条、6.1.10条、6.1.14条，《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]（以下简称《高规》）3.5.2条、3.9.5条、5.3.7条、7.1.4条、12.2.1条，《混凝土结构设计规范》[3]11.1.4条、11.1.5条，《建筑地基基础设计规范》[4]（以下简称《基础规范》）8.4.25条，上海市《建筑抗震设计规程》[5]（以下简称《上海抗规》）5.5.1条、6.1.4条、6.1.12条、6.1.17条，广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》[6]3.5.2条、3.9.5条、5.3.7条、13.2.1条等都对于结构嵌固层的判定方法与设计构造，以及与嵌固层相关的其他设计项目提出了明确的控制要求。

1.2规范条文解读

各本规范从各自领域提出了结构嵌固层的控制要求，大部分内容是统一的，也有少量内容存在差异。有必要对这些条文进行梳理，进行合理解读。

1.2.1嵌固端、嵌固部位、嵌固层的确定

对于没有地下室的普通建筑，结构嵌固层的位置非常明确，而对于含地下室的建筑，在设计时经常采用地下室顶板作为嵌固部位的计算假定，各规范对此给出了控制要求。条文中牵涉到嵌固层的名词主要有三个，即嵌固端、嵌固部位、嵌固层，先分析一下彼此之间的关系，图1为嵌固层相关部位示意图，图中可以看出嵌固端位于嵌固部位上部，嵌固层是嵌固端所在的楼层，是被约束的楼层，而不是指本身嵌固不动的楼层，否则与底部嵌固层的表述不统一。为了避免应用混淆，PKPM软件中用“嵌固端所在层”来表示嵌固层。

图1 嵌固层相关部位示意图

作者简介：沈耀军（1968—），男，高级工程师

1.2.2设计嵌固端与力学嵌固端的关系

规范中对于设计嵌固端的判断是为方便上下部结构分别计算而提出的，即在满足规范提出的一系列设计控制要求以后，允许设计人员将结构从嵌固端处切开，切开后的上部结构底部嵌固端即按力学嵌固端进行计算。

在PKPM三维分析软件中完全可以实现地下室上下部结构整体计算，因此在整体计算时将这个嵌固端概念转换为设计概念，与力学嵌固端无关。在软件中引入设计意义的嵌固端，可以在实现整体计算的同时，对于符合规范要求的嵌固端部位通过相关调整实现概念设计。

1.2.3嵌固层刚度比控制要求

《抗规》[1]和《髙规》[2]对于嵌固层刚度比控制要求是相同的，而《基础规范》[4]、《上海抗规》[5]有所放松。由于工程的复杂性以及各地审图机构在具体规范执行过程中的差异性，PKPM软件不自动确定嵌固端所在层，由软件使用者自行确定。

有文章[9]中提到嵌固层判定所需刚度比控制值可以按照修约值比较法有所调整，以《髙规》[2]为例刚度比控制值可以放宽到1.5，此观点与规范原意不符，且按照《数值修约规则与极限数值的表示和判定》GB/T8170-2008第4.2.1.1条、第4.3.1.2条关于标准中对极限数值没有特殊规定时，均采用全数值比较法的要求，与修约值比较法相比，全数值比较法更为严格。因此，不建议采用修约值进行刚度比控制。

1.2.4如何理解底部嵌固层

所谓底部嵌固层，指计算模型中完全力学嵌固的结构底部嵌固端所在层。对于嵌固层不在最底层时，是否要按《髙规》[2]3.5.2-2条对该层与上层相比进行1.5倍刚度比控制，朱炳寅[7]提出宜考虑此条，毫无疑问满足此条要求对于结构安全是有利的，但是像底部大空间之类结构是较难做到的。《上海抗规》[5]对于框剪结构、框筒结构、板柱剪力墙结构、框支结构嵌固端所在层提出了更为严格的弹性层间位移角限值，相对而言容易操作，同时也保证了嵌固层具备足够的刚度。

PKPM软件目前处理方案是仅考虑最底层作为底部嵌固层进行1.5倍刚度比薄弱层判断。原因是对于不在最底层的嵌固层，下部地下室顶板嵌固部位不能达到完全力学嵌固要求，即使在地下室参数中将m 值用-K法输入，表示在分析模型中控制第1～K层不发生水平方向位移，但是软件计算时仍允许嵌固部位发生竖向变形或转动，与底部嵌固层的概念不完全相符。因此，PKPM软件与《髙规》编制组专家协商后对非最底层的嵌固层不按1.5倍刚度比控制。如果设计人员需要对此类结构的嵌固层按底部嵌固层进行薄弱层控制，可以另建仅保留嵌固层以上部分的结构模型单独计算分析。

1.2.5地上一层是否需要强制执行嵌固端所在层控制

常规含地下室建筑经过合理设计，地上一层通常均可作为嵌固层进行设计控制。当某些建筑由于开设地下室中庭、半地下室等原因，地上一层不能满足嵌固层要求，此时嵌固端所在层可能下移。地上一层作为非嵌固层是否需要进行设计控制是一个值得探讨的技术问题。

PKPM软件在处理这个问题上面十分慎重，多次与《抗规》主编专家沟通，最后确定的做法是地上一层无论是否嵌固层，均按嵌固层进行设计控制，原因是不论地下室顶板是否达到嵌固要求与否，地上一层天然存在一个或强或弱的被嵌固效果，地震灾害分析报告表明绝大多数工程的地上一层都属于结构的最薄弱部位，极少见到地下室结构发生严重破坏的。为确保工程安全，按此进行控制是必要的。

对于隔震建筑之类特殊结构，如不希望软件进行强制控制，可以将地下室层数设为0进行设计，影响到风荷载计算时可以采用v2.2版本调整风荷载基底距室外地面高度参数予以解决。

1.2.6结构底层、底部与嵌固层、地上一层的关系

《抗规》[1]等有关倾覆弯矩计算指标时有结构底层的概念，规范中明确指出底层为计算嵌固端所在层，即嵌固层。在实际应用时，当嵌固层不是地上一层时，除了考察嵌固层计算结果是否满足要求以外，建议补充地上一层计算结果进行双控。

在弹性动力时程分析时有结构底部剪力指标的要求，除了考察结构最底层与嵌固层以外，如果嵌固

层不是地上一层，同样建议补充地上一层的计算指标进行包络控制。

2结构嵌固层的判定

2.1应用PKPM软件进行嵌固层判定

2.1.1塔楼地下室计算范围

《抗规》[1]6.1.14条文说明对于塔楼进行刚度比判断时的计算范围给出了较为明确的建议值。地上结构（有裙房时包含裙房）周边外延20m以内，《髙规》[2]5.3.7条文说明中提出塔楼地下室外扩不超过地上结构三跨。

对于裙房布置较为简单的塔楼，进行地下室计算范围确定时按不超过三跨及20m双控即可。某些建筑的裙房平面布置范围远大于塔楼时，如果将裙房完整计入塔楼进行计算可能不太妥当，此时可适当缩减较长方向的裙房平面区域先确定简化后的地上结构，缩减长度可参照地下室外扩方法及工程实际情况斟酌处理，最后再按规范要求对地下室部分进行外扩处理。

对于地下室外墙与上部结构相距比较远（如超过40m～50m）的情况，不宜作为判断嵌固条件的墙体参与地下室侧向刚度计算。一般建议地下室侧壁有良好的侧限且地下室侧壁外墙离塔楼边不超过3倍地下一层层高时可计入计算模型。

2.1.2刚度比计算

目前PKPM软件提供剪切刚度、剪弯刚度、地震剪力与层间位移之比三种刚度计算结果，在应用刚度比计算结果进行嵌固层判断时，《髙规》[2]条文说明中建议采用剪切刚度进行判断。因此，使用PKPM软件判断是否满足嵌固层的刚度比条件非常方便，以北京地区某工程为例，首先按规范确定合理范围的塔楼结构，计算后查看SATWE输出结果中WMASS.OUT文件中的Ratx，Raty指标是否不大于0.5即可（见图2），PMSAP软件可以查看详细摘要文件中的ITEM043项内容。

图2 剪切刚度比取值图

需说明的是，PKPM软件自v2.1版本以后完善了剪切刚度计算方法。原计算方法采用的是简化计算公式，现改为与《髙规》[2]附录E完全一致的计算公式。另外，PKPM软件的剪切刚度计算值与地下室m 值参数没有关联。

2.1.3嵌固层判定与地下室参数m值

经过地下室顶板结构体系检查与刚度比计算后，由设计人员综合判定哪个楼层作为嵌固层。在应用软件时只需输入“嵌固端所在层号”，默认值为地下室层数+1（见图3）。

图3 SATWE软件嵌固层输入位置

软件不会对输入的嵌固端所在层底部位置主动施加固定约束，“嵌固端所在层号”参数的填入属于一种被动的搜索行为，当嵌固层不在底层时，需要设计人员寻找出结构中符合条件的嵌固部位楼层，由软件完成后续的一系列构件放大调整处理动作。

这里要强调的是，嵌固层参数和地下室参数m值之间没有任何关系，部分设计人员对于嵌固层以下的地下室楼层习惯施加水平约束，即将地下室参数m值输入-K（K为最底层起算的层数）或999之类数值，这是对结构分析模型的一种主动简化处理行为。如果希望更为真实地反映结构的性能，不推荐将m 值填-K简化处理，建议m值按照地下室外墙侧壁回填土的类型与密实度合理确定。

2.2关于地下室顶板不满足嵌固要求的一些情况探讨

2.2.1地下室顶板不满足嵌固要求的一些常见情况

首先需要检查不符合《抗规》[1]6.1.14条要求的情况，如地下室顶板采用无梁楼盖、楼板开设较大的洞口、地下室顶板厚度与钢筋配置不满足构造要求等。

其次，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。假如高差过大，相当于此处存在一个错层，对于水平力的传递非常不利。

《上海抗规》[5]6.1.17条文说明中指出，如果结构转换层位于地下一层，即使地下一层与地上一层的刚度比满足嵌固要求，也不宜将地下一层顶板作为嵌固部位。

2.2.2地下室顶板是否需要强制满足刚度比要求

业界同行根据工程实践著文[8]提出，对于某些结构体系，如剪力墙较多的结构，地下室顶板部位往往较难满足嵌固要求，此时没有必要为了满足地下室顶板嵌固要求在地下室范围大幅增设或加厚剪力墙，完全可以将嵌固部位下移至最底层，在结构其他整体计算指标都满足的条件下，地下室层数不多时采用此方法可以获得更好的经济性。

因此，结构设计时对于地下室可不必强制满足嵌固部位要求。当然，由于PKPM软件对地上一层自动按嵌固层进行处理，实际上该部位的结构安全度仍然是有一定保障的。

3设计控制解决方案

为了达到嵌固端框架柱或抗震墙墙肢屈服时，嵌固部位对应的下层框架柱或抗震墙墙肢不应屈服的目标，嵌固端所在层的柱子下端采用“弱柱”设计，即地震时嵌固端柱底出现塑性铰首先屈服。

《抗规》[1]6.1.14-3条提供两种方法：①设计时，梁柱纵向钢筋增加的比例也可不同，但柱的纵向钢筋至少比地上结构柱下端的钢筋增加10%，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作为简化，当梁按计算分配的弯矩接近柱的弯矩时，地下室顶板的柱上端、梁顶面和梁底面的纵向钢筋均增加10%以上。PKPM软件按方法①进行控制。

3.1地下室顶板嵌固部位梁进行抗震组合弯矩放大

SATWE软件自动搜索嵌固部位梁柱节点相连的框架梁，对梁端的最大抗震组合弯矩放大1.3倍。PMSAP

软件设有选项可以控制是否放大嵌固部位框架梁组合内力。

图4 某框架梁嵌固与否组合内力放大对比图

图4为某框架梁的内力对比图，图中可以看出梁端计算配筋量同步放大约30%。如果初始的控制组合工况为非地震工况，软件会自动搜索抗震组合，取放大后的抗震组合工况与非地震控制组合工况按计算配筋量确定较大值。对于非地震区，软件不作放大处理。

3.2嵌固层下部楼层框架柱配筋放大处理

软件按照规范要求，对于嵌固层下一层框架柱自动进行配筋放大10%处理，图5为某工程地下一层与地上一层的框架柱配筋比较图。PKPM软件目前没有对斜柱或支撑做相应放大处理。

图5 嵌固部位上下层框架柱配筋比较图

如果嵌固层不在地上一层，则地下一层至嵌固层下一层框架柱配筋均取本柱配筋与1.1×地上一层框架柱配筋的较大值进行双控。

3.3嵌固层构件内力放大

嵌固层框架柱在结构中属于底层柱，按照《抗规》[1]6.2.3条，软件自动对框架结构中底部嵌固层、嵌固层的框架柱底部组合弯矩设计值进行放大处理。一、二、三、四级框架柱分别放大1.7、1.5、1.3、1.2。图6为采用SATWE软件计算的某框架工程地上一层框架柱的柱底弯矩放大系数截图。

图6 某框架地上一层一级框架柱构件信息截图

按照《高规》[2]10.2.11-3条，软件自动对非框架结构的嵌固层转换柱下端截面的组合弯矩设计值进行放大处理，一、二级转换柱分别放大1.5、1.3，此放大系数与强柱弱梁放大系数双控取大值。

3.4薄弱层判断

在结构竖向不规则指标计算时，薄弱层刚度比验算和嵌固层相关的主要是底部嵌固层，软件目前的处理方法如前所述，当薄弱层判断方法考虑《髙规》且结构体系符合《髙规》[2]3.5.2-2条时，只有嵌固端所在层号等于1时最底层补充按1.5倍于上一层进行控制。其他位置嵌固层的薄弱层判断方法和普通楼层相同。图7为某工程底部嵌固层判断结果。

图7 底部嵌固层的薄弱层判断结果

4其他相关的计算参数与控制指标

4.1底部加强区起始层号

《抗规》[1]6.1.10-3条规定：当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端。延性抗震墙要控制在其底部即计算嵌固端以上一定高度范围内屈服、出现塑性铰。因此，PKPM软件在确定剪力墙底部加强部位的起始层号时，默认是从嵌固层下一层起算，以保证该层剪力墙抗震承载力不弱于嵌固端所在层剪力墙。目前软件给出的剪力墙底部加强区起始层号比规范要严，软件在多塔定义中也提供了修改功能，必要时可以进行调整。

4.2二道防线0.2Vo调整起始层号

对于框剪结构、框筒结构等需要进行0.2Vo调整的结构，0.2Vo调整起始层号建议取结构底层，一般为地上一层。当嵌固层不是地上一层时，宜取实际输入的嵌固端所在层号。

4.3允许嵌固层以下二层起逐层调低抗震等级

《抗规》[1]6.1.3-3条针对多层地下室结构给出了逐级向下递减抗震构造措施等级的可选项。为了方便用户使用，PKPM软件提供了参数控制选项（见图8），勾选后由软件自动从“嵌固端所在层-2”层（含）开始逐层向下递减抗震构造措施等级，最小不低于四级。

图8 嵌固层以下二层起逐级递减抗震构造措施等级选项

5结论

PKPM软件在处理结构嵌固层方面充分理解规范概念，给出了较为全面合理的解决方案。在地上一层固定按嵌固层进行控制、底部嵌固层概念等软件处理方法上征得国家规范编制组专家认可，在各项设计控制内容按规范要求进行处理，保证结构嵌固层在地震作用下满足规范安全要求。

参考文献

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[2]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[3]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[4]GB50007-2011建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2011.

[5]DGJ08-9-2013上海市建筑抗震设计规范[S].上海：上海市建筑建材业市场管理总站,2013.

[6]DBJ15-92-2013广东省高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社,2013.

[7]朱炳寅.高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析[M].北京：中国建筑工业出版社,2013.

[8]吕秋平.嵌固层的不同对结构分析的影响[J].建筑结构,2011,41(S1).

[9]冯晓敏.结构嵌固端相关问题浅析[J].PKPM新天地,2014,103(2):20-25.

高层建筑中嵌固端的位置选择

技术市场 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。下面就嵌固端的选起作如下分析： 一、嵌固端部位选取的原则 1.嵌固端部位必须在满足基础有效埋置深度或可靠埋置深度的前提下选取，其位置可在基础顶面也可以高于基础顶面。 2.嵌固端部位选取高于基础顶面时，其选取的位置应接合室内地沟布置和埋深情况不宜高出室外地面。若高出室外地面，其高差不得大于所设边梁的梁高。且必须使嵌固部位的下部和基础之间有不超过一层的完整的框架结构体系，并在地震作用下保持弹性工作状态。 3.嵌固部位下部和基础之间的框架结构体系应有足够的承载力和侧向刚度，能够抵抗上部框架结构在嵌固部位产生的嵌固端弯矩、剪力和轴力的作用。避免柱塑性铰向下转移。 4.当有地下室时，地下室作为上部结构的嵌固端，但要保证地下室的抗侧移刚度大于上部结构第一层的2倍;同时从构造上采取一定措施,如地下室顶板要保证一定厚度160mm以上。 (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(即不可设计成无梁楼盖)，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，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。 5.当不设地下室时。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，在设计中经常出现，至今没有得到很好解决。 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。 高层建筑中嵌固端的位置选择 朱华冬姜百惠 （长宇（珠海）国际建筑设计有限公司广东珠海519000） 摘要：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，根据不同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。 290 现代营销

理正基坑参数取值问题

理正深基坑参数的取值问题 1.嵌固深度，一般按何经验取值抗渗嵌固系数（），整体稳定分项系数（），以 及圆弧滑动简单条分法嵌固系数（）的出处 2.答：如果桩是悬臂的或单支锚的，嵌固深度一般大约可取基坑底面以上桩长， 当然还要结合地层情况、有水无水、支锚刚度等其他条件综合来看。抗渗嵌固系数（），和圆弧滑动简单条分法嵌固系数（）在程序界面的黄条提示上都有标明所参照的规范依据，整体稳定分项系数（）是根据经验给用户的参考值，用户可根据自己的设计经验取用。 3.2.冠梁的水平侧向刚度取值如何计算 4.答：采用近似计算；公式如下，具体参数解释可参照软件的帮助文档 5.冠梁侧向刚度估算公式：k = [1/3 * (L*EI) ] / [ a^2 (L-a)^2 ] 6.3.土层信息，输入应注意哪些内容避免出错。 7.答：土层信息中交互重度（天然重度）与浮重度两个指标，软件会根据水位 自动判别选取。水上土采用天然重度，水下的土计算根据计算方法采用浮重度或饱和重度（饱和重度=浮重度+10） 8.4.支锚信息：支锚刚度（MN/m如何确定 9.答：有四种方法： 10.①试验方法 11.②用户根据经验输入 12.③公式计算方法（见规程附录） 13.④软件计算。具体做法是先凭经验假定一个值，然后进行内力计算、锚杆计 算得到一个刚度值，系统可自动返回到计算条件中，再算；通过几次迭代计算，直到两个值接近即可，一般迭代2~3次即可。 答：这个问题要分锚杆和内撑两部分说。 ①对于锚杆，根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）附录C公式锚杆水平刚度系数公式进行计算： （） 式中 A——杆体截面面积； ES——杆体弹性模量；

软件评审流程要点

软件产品评审流程要点 1.立项 ●市场需要（软件为用户解决什么样的问题） ●国家政策（国家是否有相关政策提出，是否有利于该软件日后的发展） ●产品定位（软件在行业中的定位） ●产品功能策划 ●市场上类似产品的功能、特点与优势 ●产品的卖点与优势 ●开发该软件对公司的（战略）意义 ●性能（效率、响应时间、资源占用、稳定性） ●重要等级（是否直接关系人员生命安全） ●工程实施复杂度和软件维护复杂度 ●开发的（技术）风险是什么 ●市场或公司允许的研发周期 ●预计成本（人力物力） ●（可验证性） 2.设计方案 概要设计： 提交概要设计文档，内容包括如下方面： ●总体设计（需求规定、运行环境、基本设计概念和处理流程、结构、功能需求与程序的 关系、人工处理过程、尚未解决的问题） ●接口设计（用户接口、外部接口、内部接口） ●运行设计（运行模块组合、运行控制、运行时间） ●系统论据结构设计（逻辑结构设计要点、物理结构设计要点、数据结构与程序的关系）●系统出错处理设计（出错信息、补救措施、系统维护设计） 详细设计： 提交详细设计文档，内容包括如下方面： ●术语定义及说明 ●详细设计方法和工具 ●系统详细需求分析（详细需要分析、接口需求分析） ●总体方案确认（系统总体结构确认、系统详细界面划分（应用系统与支撑系统的详细界 面划分、系统内部详细界面划分）） ●系统详细设计（系统结构设计及子系统划分、系统功能模块详细设计、系统界面详细设 计（外部、内部以及用户界面设计）） ●数据库系统设计（设计要求、信息模型设计、数据库设计（设计依据、数据库选型、数

据库种类及特点、数据库逻辑结构、物理结构设计、数据库安全、数据字典）） ●网络通信系统设计（设计要求、网络结构确认、网络布局设计、网络接口设计） ●信息编码设计（代码结构设计、代码编制） ●维护设计（系统的可靠性和安全性、系统及用户维护设计、系统扩充、错误处理（出错 类别、出错处理））、系统调整及再次开发问题 ●系统配置（配置原则、硬件配置、软件配置） ●关键技术（关键技术的提出、关键技术的一般说明、关键技术的实现方案） ●组织机构及人员配置 ●投资预算概算及资金规划 ●实施计划（限制、实施内容和进度安排、实施条件和措施、系统测试计划（测试策略、 测试方案、预期的测试结果、测试进度计划））、验收标准 3.技术选型 ●版权 ●是否有应用先例，是否为常用技术 ●类似的技术是否在公司内部使用过 ●使用此技术的额外风险是什么（有没有失败的案例，原因是什么，如何避免） ●此技术是否是过时的技术（技术没有发展前景，或者提供者将来不再提供技术升级等）●是否为成熟的技术（应用范围广，大公司或者标准组织提供） ●能有选择的，尽量不要用定制的技术（其它类似产品或者项目不能复用的技术尽量少用） 4.界面评审 指导原则： ●关注用户及其任务，而不是技术 ●首先考虑功能，然后才是表示 ●从用户的视角看问题，使用用户的词汇进行描述，不必向用户暴露实现细节 ●使常用的用户任务简单化，不要让用户解决额外的问题 ●促进学习，保持一致性，引导用户的使用习惯 ●保持显示惯性，传递信息，而不仅仅是数据 ●设计应满足响应需求 颜色： ●统一色调：采用标准Windows的基本色调，做到与操作系统统一，读取系统标准色表。 ●整个界面色彩尽量少的使用类别不同的颜色。除非特殊场合，杜绝使用对比强烈，让人 产生憎恶感的颜色 ●同时色调也具有一定的含义，在整个系统中应保持色调含义的一致性，避免同一中颜色 在不同的画面中表示不同的意义。 资源： ●图标资源也需要遵循统一的规则，因为不同的图标代表不同的意义。例如：我们用图标 来表示保存，因此我们在整个系统中只要涉及到保存的话，都应该使用同一个图标，不

地下室嵌固端的理解.讲课讲稿

在有地下室的结构设计时，地下室的顶板是否做为上部结构的嵌固是很重要的。这不仅仅是关系到计算结构的内力的大小，而且在某些工程中会整体结构成为一个超限建筑。如底框等结构型式。 结合论坛上的讨论和自己的认识，我提出以下几点，请同行们一同讨论。 1、对地下室埋置深度较浅时，是否做为嵌固。 在常规概念中，地下室的顶板应与室外地坪基本平，高差多在600以下。但有些地下室为半地下室，有时露出地面的部分多于埋置于土中的部分，当这种情况下是否能做为嵌固，其比例应控制在多少为宜？ 2、当地下室顶板的标高不一致时，是否做为嵌固。 在多数结构中，板面的高差一般不大，即便时有较大高差时，也仅时地下室顶板中的一小部分。那么当高差大于多少时，不应当认为是在同一平面内，当其面积超过整层面积的多少比例时不能做为嵌固？ 以上两种情况，我想只要是视做嵌固的，其地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求，这一点是肯定的。但这只是个概念性的问题，对度的衡量应该如何把握呢，请各位说说看法。 我的几点思考，请同行们一同讨论。 1 嵌固的概念，这里我们所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固； 力学嵌固--完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。 强度嵌固--柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁

上，即强梁弱柱.实现的方法:(1)增大梁的抗弯能力;(2)增大地下室柱顶的抗弯能力;(3)满足规范的各项要求. 2 对于第一个问题,地下室埋置深度较浅时的情况一般出现在多层建筑,这时的地下室周边一般不会有伸到地下室顶的钢砼墙,规范要求的2倍刚度很难满足,嵌固点不会取在地下室顶. 3 对于第二个问题,基于1的理解,只要楼板是连续的,在满足规范的各项要求的前提下,是可以认为是嵌固点的.但有2点应注意:一是保证剪力的传递;二是注意错平处梁的受扭问题.对于梁受扭的问题,如果可以考虑错平处只传递平行于建筑外边线的剪力(横向外墙错平处只考虑传递横向剪力,纵向外墙错平处只考虑传递纵向剪力),则此问题不存在. 4 同意"地下室顶板所做的加强应当高于规范中的要求"的观点,只是要如何加强?愿听各位高见 主体结构计算模型的底部嵌固部位，理论上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。 对于地下室作为上部结构嵌固的问题，我也思考许久了，但正如大地说的，往往是停留在概念上，无法量化。 规范要求，地下室的车相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：

高层建筑结构嵌固端设计之浅析

高层建筑结构嵌固端设计之浅析 发表时间：2016-10-13T15:58:11.723Z 来源：《基层建设》2015年10期作者：蓝善荣 [导读] 摘要：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。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。 身份证号码：4522311986100XXXXX 广西南宁 摘要：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。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。高层建筑结构嵌固端的设计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，因此本文就着重论述了高层建筑结构嵌固端设计的一些要点，旨在提高建筑质量，促进建筑业健康发展。 关键词：高层建筑结构；嵌固端设计；地下室；地基 前言 在高层建筑结构设计中，无论选择哪个部位作为结构嵌固端都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果，但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。为了达到这一目的，结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要，但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大，因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道，且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端，还有许多细节有待研究和完善，这是结构设计人员不能忽视的重要环节。因此，我们应做好高层建筑结构嵌固端设计，以减少误差，保证工程质量安全。 1、高层建筑结构嵌固端设计的必要性 高层建筑一般都带有地下室，嵌固端的位置决定了整体建模分析时需要与上部结构整体建模的最少的地下室的层数，带地下室高层建筑结构设计时，一般有分离式模型和整体式模型两种模型可供选择。当采用分离式模型时，可以以确定的嵌固端位置将结构分为两个独立的模型，分别进行计算分析和设计，这种模型在带大底盘地下室的多塔结构设计中经常采用；而整体式模型则是无论嵌固端位置位于何处均将所有地下室连同上部结构一起建模分析，因为实际工程的上下部结构的变形是协调的，而且整体式模型可以考虑地下室外围回填土对结构的实际约束作用，所以一般来说采用整体式建模能够获得更加真实的结构位移场和内力，工程设计实践中带地下室高层建筑结构建模分析时也大多都采用整体式模型。我国高层建筑结构设计实践中最常采用的结构设计软件是中国建筑科学研究院PKPM系列软件的SATWE 空间分析软件，该软件提供了嵌固端所在层号的参数用于考虑嵌固端的作用。查看SATWE软件说明书可以知道，嵌固端的位置需要人为判断，程序只按照指定的嵌固端位置调整相关位置处的内力或者确定相关的构造措施。从中可以看出确定了嵌固端的位置，其实主要是确定了该位置处的一系列构造措施，例如剪力墙底部加强部位的高度；嵌固位置处的强梁弱柱及嵌固层楼面的各种构造要求等等。也就是说工程师要自己根据现行规范和已有的工程经验来判断嵌固端的位置，如果已经选定了嵌固端，该位置处就应该按照规范要求采取各种构造措施，创造条件使得该位置在地震作用下能真正起到对上部结构的嵌固作用，包括破坏时嵌固位置处塑性铰出现在柱根部及可靠地传递水平地震作用等。 2、高层建筑结构嵌固端设计设置问题 2.1 高层建筑地基结构埋深设计。结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大，例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。 2.2 单层地下室结构嵌固端设计。高层建筑采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时，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，其顶板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。 2.3 高层建筑结构地下室顶板投影面积比例设计。当首层作为嵌固端的结构时，高层塔楼在地下室顶板上投影面积比例大小对其有很大的影响。当该比例接近1时，若首层楼面符合作为嵌固端的其它条件，则该首层作为结构嵌固端就毫无疑问了；但当上述投影面积比例<1时，说明地下室侧限远离塔楼，塔楼发生的侧向位移将波及首层楼面并使其发生变形，即使变形量很小，但严格说来首层作为嵌固端的刚度必然小于前一种情况，且变形又增大了上部结构侧移的计算值，同时首层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。 3、高层建筑结构嵌固端设计条件 3.1 不设地下室时的条件。当建筑基础持力层较浅或者为小高层时，通常会不设地下室，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。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。 3.2 设地下室时的条件。高层建筑把嵌固端放在地下室顶板位置时，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；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；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

(完整版)基坑支护结构的计算

第二部分 基坑支护结构的计算 支护结构的设计和施工，影响因素众多，不少高层建筑的支护结构费用已超过工程桩基的费用。为此，对待支护结构的设计和施工均应采取极慎重的态度，在保证施工安全的前提下，尽量做到经济合理和便于施工。 一、支护结构承受的荷载 支护结构承受的荷载一般包括 –土压力 –水压力 –墙后地面荷载引起的附加荷载。 1 土压力 ⑴主动土压力： 若挡墙在墙后土压力作用下向前位移时随位移增大，墙后土压力渐减小。当位移达某一数值时，土体内出现滑裂面，墙后土达极限平衡状态，此时土压力称为主动土压力，以Ea表示。 ⑵静止土压力： 若挡墙在土压力作用下墙本身不发生变形和任何位移（移动或滑动），墙后填土处于弹性平衡状态，则此时作用在挡墙上的土压力成为静止土压力。以E0表示。

(3)被动土压力： 若挡墙在外力作用下墙向墙背向移动，随位移增大，墙所受土的反作用力渐增大，当位移达一定数值时，土体内出现滑裂面，墙后土处被动极限平衡状态，此时土压力称为被动土压力，以Ep表示。 主动土压力计算 ?主动土压力强度

?无粘性土 粘性土 土压力分布 对于粘性土按计算公式计算时，主动土压力在土层顶部（H=0处）为负值，即

表明出现拉力区，这在实际上是不可能发生的。只计算临界高度以下的主动土压力。 土压力分布 可计算此种情况下的临界高度Zc，进而计算临界高度以下的主动土压力。

被动土压力计算 被动土压力强度?无粘性土粘性土

计算土压力时应注意 ?不同深度处土的内聚力C不是一个常数，它与土的上覆荷重有关，一般随深度的加大而增大，对于暴露时间长的基坑，土的内聚力可由于土体含水量的变化和氧化等因素的影响而减小甚至消失。 ?、C 值是计算侧向土压力的主要参数，但在工程桩打设前后的、C值是不同的。在粘性土中打设工程桩时，产生挤土现象，孔隙水压力急剧升高， 对、C值产生影响。另外，降低地下水位也会使、C值产生变化。 水压力 作用于支护结构上的水压力一般按静水压力考虑。有稳态渗流时按三角形分布计算。 在有残余水压力时， 水压力按梯形分布。

框架结构设计步骤及要点

框架结构设计步骤及要点 1. 结构设计说明： 主要是设计依据，抗震等级，人防等级，地基情况及承载力，防潮抗渗做法，活荷载值，材料等级，施工中的注意事项，选用详图，通用详图或节点，以及在施工图中未画出而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等等。 2. 各层的结构布置图：包括: (1).预制板的布置(板的选用、板缝尺寸及配筋)。标注预制板的块数和类型时, 不要采用对角线的形式。因为此种方法易造成线的交叉, 宜采用水平线或垂直线的方法, 相同类型的房间直接标房间类型号。应全楼统一编号，可减少设计工作量，也方便施工人员看图。板缝尽量为40, 此种板缝可不配筋或加一根筋。布板时从房间里面往外布板, 尽量采用宽板, 现浇板带留在靠窗处, 现浇板带宽最好≥200(考虑水暖的立管穿板)。如果构造上要求有整浇层时, 板缝应大于60。整浇层厚50, 配双向φ6250, 混凝土C20。纯框架结构一般不需要加整浇层。构造柱处不得布预制板。地下车库由于防火要求不可用预制板。框架结构不宜使用长向板，否则长向板与框架梁平行相接处易出现裂缝。建议使用PMCAD的人工布板功能布预制板，自动布板可能不能满足用户的施工图要求，仅能满足定义荷载传递路线的要求。 (2).现浇板的配筋(板上、下钢筋，板厚尺寸)。板厚一般取120、140、160、180四种尺寸或120、150、180三种尺寸。尽量用二级钢包括直径φ10（目前供货较少）的二级钢，直径≥12的受力钢筋，除吊钩外，不得采用一级钢。钢筋宜大直径大间距，但间距不大于200，间距尽量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂缝均可满足要求)。跨度小于2米的板上部钢筋不必断开，钢筋也可不画，仅说明钢筋为双向双排钢筋多少上下钢筋间距宜相等，直径可不同，但钢筋直径类型也不宜过多。顶层及考虑抗裂时板上筋可不断，或50%连通，较大处附加钢筋，拉通筋均应按受拉搭接钢筋。板配筋相同时，仅标出板号即可。一般可将板的下部筋相同和部分上部筋相同的板编为一个板号，将不相同的上部筋画在图上。当板的形状不同但配筋相同时也可编为一个板号。应全楼统一编号。当考虑穿电线管时，板厚≥120，不采用薄板加垫层的做法。电的管井电线引出处的板，因电线管过多有可能要加大板厚至180（考虑四层32的钢管叠加）。宜尽量用大跨度板，不在房间(尤其是住宅)加次梁。说明分布筋为φ8200。板顶标高不同时，板的上筋应分开或倾斜通过。现浇挑板阳角加辐射状附加筋(包括墙上的阳角)。现浇挑板阴角的板下宜加斜筋。顶层应建议甲方采用现浇楼板，以利防水，并加强结构的整体性及方便装饰性挑沿的稳定。外露的挑沿、雨罩、挑廊应每隔10～15米设一10mm的缝，钢筋不断。尽量采用现浇板，不采用予制板加整浇层方案。卫生间做法可为70厚+10高差(取消垫层)。8米以下的板均可以采用非预应力板。L、T或十字形建筑平面的阴角处附近的板应现浇并加厚，双向双排配筋，并附加45度的4根16的抗拉筋。现浇板的配筋建议采用PMCAD软件自动生成，一可加快速度，二来尽量减小笔误。自动生成楼板配筋时建议不对钢筋编号，因工程较大时可能编出上百个钢筋号，查找困难，如果要编号，编号不应出房间。配筋计算时，可考虑塑性力重分布，将板上筋乘以0.8~0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1~1.2的放大系数。值得注意的是，按弹性计算的双向板钢筋是板某几处的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人为放大。支承在外圈框架梁上的板负筋不宜过大，否则将对梁产生过大的附加扭距。一般：板厚>150时采用φ10200；否则用φ8200。PMCAD生成的板配筋图应注意以下几点：1.单向板是按塑性计算的，而双向板按弹性计算，宜改成一种计算方法。 2.当厚板与薄板相接时，薄板支座按固定端考虑是适当的，但厚板就不合适，宜减小厚板支座配筋，增大跨中配筋。 3.非矩形板宜减小支座配筋， .资料. . .

地下室嵌固部位

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。

嵌固端

高层建筑结构设计中如何选取结构嵌固端的探讨 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。 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(即室外地坪与地下室顶板的高差大于层高的1/3），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(即不可设计成无梁楼盖)，且该层楼面不得留有大孔洞，并且满足抗震规范6.1.14的要求（刚度和梁柱受弯承载力要求） (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。且地下室侧壁离塔楼边不超过3倍地下负一层层高。 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”和刚度比的要求，最关键是做到地震时地上一层的柱底出现塑性铰，相当于强梁弱柱的概念。严格来说，嵌固端柱底的弯矩应该由地下室顶板梁和地下室柱的柱顶弯矩共同承担，即采用提高地下室顶板梁和地下室柱顶的受弯承载力的方法实现柱底的嵌固条件。一般情况下均能满足，不满足也要创造条件满足（另一种意见是这种情况对高层建筑来说很难满

谈对高层建筑结构嵌固端的选取

谈对高层建筑结构嵌固端的选取 高层建筑结构嵌固端的选取对计算结果的准确性有非常大的影响，因此正确选取结构嵌固端是结构设计中非常重要的一个环节。本文对高层建筑结构嵌固端的选取进行了简单的探讨，仅供结构设计等专业人员参考。 标签：嵌固端；地下室顶板；刚度比；基础埋深 1.引言在进行结构分析计算之前，高层建筑结构必须首先确定结构嵌固端的位置，而嵌固端的选取却面临着不同情况。根据各种不同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。 2.结构嵌固端应具备的条件高层建筑结构的嵌固端通常是选择在±0.000米标高处，但±0.000米标高处要真正成为结构嵌固端是应具备一定条件的，或者说应该人为创造条件。 2.1设有地下室时的条件 2.1.1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180mm，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0.25%。(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。 2.1.2设一层地下室的情况(1)地下室为人防地下室，因其板厚较厚，刚度较大，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。(2)高层基础为箱形基础的，地下室顶板可作为上部结构的嵌固端。对不满足以上两条的设有一层地下室的高层建筑要把嵌固端设在基础顶面标高。 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还是采用桩基础，都是以基础(承台)面作为结构

基坑稳定分析

基坑稳定分析 对有支护的基坑进行土体稳定分析，是基坑工程设计的重要环节之一。基坑稳定分析的目的是为了确定基坑侧壁支护结构在给定条件下的合理嵌固深度，或验算拟定支护结构设计的稳定性。基坑稳定分析参见《建筑基坑支护规范》（JGJ—2012）的规定。 目前，基坑稳定分析主要包括下面几个方面： 1、整体稳定性分析采用圆弧滑动法验算支护结构和地基的 整体抗滑动稳定性时，应注意支护结构一般有内支撑或外锚拉结构 且墙面垂直的特点，不同于边坡稳定性验算的圆弧滑动。有支护的 滑动面的圆心一般靠近基坑内侧附近，应通过试算确定最危险的滑 动面和最小安全系数。 2、支护结构踢脚稳定性分析验算最下道支撑以下的主、被 动土压力区的压力绕最下道支撑梁点的转动力矩是否平衡。在基坑 内墙前极限被动土压力计算中，考虑墙体与坑内土体间的摩擦角的 影响，同时也考虑到地基土的黏聚力。 3、基坑底部土体的抗隆起稳定性分析基坑底部土体的抗隆 起稳定性分析具有保证基坑稳定和控制基坑变形的重要意义。对适 用不同地质条件的现有不同抗隆起稳定性计算公式，应按工程经验 规定保证基坑稳定的最低安全系数。 4、基坑的渗流稳定性分析在饱和软粘土中开挖基坑，都需 要进行支护，支护结构通常采用排桩、地下连续墙、搅拌桩或有止 水措施的冲孔灌注桩等。由于地下室水位很高，因此很容易造成基 坑底部的渗流破坏，所以设计支护结构嵌固深度时，必须考虑抵抗 渗流破坏的能力，具有足够的渗流稳定安全度。 5、基坑底土突涌的基坑稳定性分析如果在基底下的不透水 层较薄，而且在不透水层下面具有较大水压的滞水层或承压水层时，当上覆土重不足以抵挡下部的水压时，基底就会隆起破坏，墙体就 会失稳，所以在设计、施工前必须要查明地层情况以及滞水层和承 压水层水头的情况。 新建秦淮湾小区项目部张德奎

设计流程及成果

第一阶段：概念方案设计阶段 工作内容 理念/文字说明 ■总体规划项目宗旨讨论汇报书一目标、地域文化、品牌提升、商业战略规划 ■任务书/功能需求 概念总体规划图纸 ■总体规划图：显示分区、建筑、绿地、室外景观概念、道路、车辆路线、步行路线、各个功能出入口 ■各类建筑单体的概念原型----各不同功能建筑体量分析 ■功能分区图解 ■技术要点 ■人流/车行交通分析----各不同功能，如商业、办公、住宅等的交通组织 ■物流/服务流线分析 ■车流线分析 ■停车规划 ■绿化、景观概念设计 ■整体规划分期实施策略 ■总体规划模型 ■总体规划3D渲染图 工作流程 1、整体设计服务内容 ■项目准备工作 ■收集信息 ■分析信息 ■相似项目基准分析类比 ■起草任务书/功能需求 ■地块分析 ■初步总体规划理念探讨 ■总体规划概念方案草案 ■投资相关分析研究 ■总体规划概念方案确定 ■深化规划设计导则 2、整体工作周期及汇报节点 第一个星期：项目始发 ■项目宗旨，开发定位讨论会 ■设立项目的设计目标 ■确认项目的进度时间表 ■采访项目开发团队 ■项目商业战略规划讨论 ■项目投资战略讨论 ■任务书/功能需求确认

■地块分析 ■初步总体规划要求探讨 ■地块要素分析 ■当今国际设计趋势汇报分析： 第二到第十二个星期：项目规划设计过程 ■项目宗旨/企业文化讨论会汇报书 ■项目任务书/功能需求确认+客户认可 ■融合地产战略的规划和设施总体规划 ■进行地块总体规划过程 ■各类建筑单体的建筑原型概念和其特点文字描述 ■其间两次项目所在地汇报讨论会 ■概念总体规划方案选择：从多方案比较到最终方案的设计选择过程 第十三个星期：项目汇报-概念总体规划总结汇报会 ■汇报任务书/功能需求 ■汇报项目宗旨、企业文化、商业、办公计划等在设计中的体现 ■汇报概念总体规划方案 ■汇报居住户型设计评价体系 成果文件 理念/文字说明： ■总体规划项目宗旨讨论汇报书-目标，地域文化，品牌提升，商业战略规划 ■任务书/功能需求及标准化汇报书 概念总体规划： ■区位及区域关系分析图 ■设计构思及相关分析图 ■城市设计总平面图 ■规划结构分析图 ■用地规划图 ■交通系统分析图----各不同功能，如商业、办公、住宅等的交通组织 ■道路断面规划图 ■绿地系统规划图 ■景观系统规划图 ■场所及活动空间分布示意图 ■空间密度、强度分区图 ■重点地区设计图 ■鸟瞰及透视图 ■分区及弹性发展示意图 第二阶段：方案设计阶段 根据住区项目开发团队书面确认的概念方案设计进行方案设计，方案设计深度以中华人民共和国建设部2003年颁发的《建筑工程设计文件编制深度规定》和吴忠市规划管理局

《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

《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。据此规定了地下一层框架柱纵筋面积和剪力墙墙肢端部纵筋面积的要求。 5）当框架柱嵌固在地下室顶板时，位于地下室顶板的梁柱节点应按“强梁弱柱”设计，即首层柱的下端为“弱柱”，地震时屈服、出塑性铰，为实现首层柱根先屈服的概念设计，位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面同一方向实配抗震受弯承载力∑Mbua与地下室柱上端同一方向实配的抗震受弯承载力Mcua之和，需大于首层柱下端实配抗震受弯承载力Mcua；通常，可按1.2倍的要求控制。HiStruct注：其中第5）点的说明非常重要，修正了一个问题：当嵌固层在地下

高层结构嵌固端的选取

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。嵌固层板厚180mm，其厚板范围取塔楼周边2跨且≥12m。注：《高规》第4.5.5条指出：普通地下室顶板厚度不宜小于160mm（不一定是嵌固层）。 嵌固层确定在哪一层，则该层楼板不应设置缝。防震缝宜在地面以上设置。 38.小区多栋塔楼下设置连通的地下室，则地下室顶板作为上部结构的嵌固的条件如何确定? 解析: 地下室顶板作为上部结构构件的嵌固端时，应保证被嵌固构件在嵌固处不会发生位移及支承顶板的地下室稳固。使嵌固处发生位移的作用力为构件底 M(弯矩)、 Q(水平剪力)、 N(竖向力)。一般来说,板的平面内刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 刚度大而平面外刚度较小,在M作用下, 如板没有足够的平面外刚度约束被嵌固构件底端,被嵌固端就易发生转动;在水平力作用时,因板平内刚度大,可通过板与地下室其他构件(柱砼墙及地下室侧壁等)连结, 将水平力传递到抗侧力构件上而使嵌固处不致发生位移;在竖向力作用下,如基础不发