地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨

地下室顶板作为上部结构嵌固部位的探讨

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摘要:根据实践应用分析了解到,地下室结构底部嵌固部位可以说是一项较为复杂的问题,通过对地下室顶板作为上部结构嵌固部位的深入研究发现,其中存在较多隐患问题需及时提出合理性解决方案,便于为后期提供参考依据。

关键词:地下室顶板;上部结构;嵌固部位

一般来说,高层建筑大多都携带着地下室,因此在开展结构分析工作前必须明确结构的嵌固部位,往往嵌固部位选择是否正确直接决定着建筑结构模型计算准确性,甚至与实际受力情况也有着必然联系。要求相关工作人员能引起高度重视,准确找出作为上部结构嵌固部位实施存在的问题,提出可行性解决方案,避免对最终工程质量带来任何不利影响。

一、关于常见性结构嵌固方法的研究介绍

(一)嵌固水平位移法

该种方法主要是指将地下室上部结构看作是一个整体结构,在此基础上设置好嵌固端,进而得出较为准确的地下室作为上部结构刚度数据,通过计算得到的刚度数值明确上部结构嵌固位置。借助嵌固水平位移法进行嵌固位置确定时,往往还存在着建筑楼层侧向刚度比等问题,具体可采用抗震规范、剪弯刚度及剪切刚度等计算手段,因不同方法代表含义不同,相应的最终计算结果也就存在较大差异。其中提到的地震规范计算手段要求可借助剪切刚度展开地下室作为上部结构刚度评估工作,或者是对建筑楼层剪力和位移比值展开研究分析,确保充分满足标准要求后方可将地下室顶板处的水平位移位置看作是水平位移嵌固部位,确保工程施工得以高效实施[1]。

(二)弹簧刚度法

在采用弹簧刚度法进行地下室顶板作为上部计算时,需将地下室和上部结构看作是一个整体列入到重点考虑范畴内。但通常嵌固端都应选择基础底板位置,并且还要将水平弹簧刚度适当引入到地下室楼板位置,确保水平弹簧刚度数值与地下室受约束作用大致相同[2]。具体工程开展过程中,通过弹簧刚度法可有效明确嵌固端,进而将水平弹簧刚度数值计算出来,往往这一过程相对复杂。另外,地下室自身还容易受到回填土约束影响,而这种约束现象甚至又会受到多种因素制约,观察相对较不方便,在此情况下要想明确约束程度难度较大。这时就应充分发挥有限元分析软件的存在作用,在软件内输入回填土对地下室约束的弹簧刚度比,而并非是水平弹簧刚度的准确数值,如果数值为0表示回填土并不会对建筑结构产生任何约束作用,但如果数值超出5则表示地下室并未产生水平位移现象,这可以说是两个极端,地下室工程就应在其二者之间,根据实践证明一般取值范围都在2到4之间。

二、地下室顶板作为上部结构嵌固部位的深入分析

(一)地下室上部结构嵌固部位设置

一般情况下,在进行地下室顶板上部结构嵌固部位设置时需充分做到以下几点:第一,地下室顶板处与室外草坪高度不能出现较大差距,约在该层层高位置的三分之一处;第二,地下室顶板应划分到梁板体系范畴内,确保楼层框架梁具备充足抗弯强度性能,并且地下室顶板梁截面实际承载能力也不应低于上下柱端的承载力和;第三,在进行地下室结构设置时应尽可能保证地下室顶板和楼板具备良好刚度和承载力,确保地震灾害产生后能迅速将作用在上部结构的地震影响力传递到地下室构件上[3]。因此地下室顶板厚度一般不要低于180mm,并且楼层表面还不应出现较大开洞,混凝土强度等级不得低于C30,甚至楼板配筋率都要超出0.25%;第四,由上文内容了解到,地下室顶板能够承受住上部结构及地下室自身的较强地震作用,相应的地下室楼层剪切刚度也不要低于上部结构剪切刚度的2倍左右。可将地下室外墙结构划分到楼层剪切刚度计算行列中,但如果地下室外墙与上部塔楼之间距离较远,则需在底部结构嵌固部位时将各个楼层剪切刚度计算考虑在外;第五,不仅仅要做好地下室各个楼层的配筋面积计算工作,更要大力开展地下室对应柱的纵向钢筋面积计算工作,确保最终计算结果较高的准确性;第六,一旦地下室顶板与地面高度之间存在较大差距,容易出现剪切刚度无法满足地下室顶板结构嵌固部位计算条件情况,这时需将嵌固部位设置在地下室底板结构,进而有利于满足提出的各项条件[4]。

(二)补充性说明

具体可就以下两点内容展开阐述;第一,地下室顶板作为上部结构嵌固部位选择对地震作用大小也具备影响。如果地下室深度在20米左右,嵌固在表面和嵌固在基础底板上的地震程度自然也就存在明显差距,其中嵌固在基础的振波较小,这是因为地震波动是一个渐渐扩大的过程。并且因二者特征周期不同,所以在进行底板嵌固时如果地震波较大则与实际场地特征无法对应。由此可知,建筑地下室底板嵌固大多是处于基础和地面之间的,需采取不同类型嵌固计算方法。第二,做好地下室梁柱承载力设计工作,可充分满足嵌固操作提出的强梁弱柱机制标准,要求工作人员能不断加大梁设计投入力度,如果柱子较大相应的承载力要求也就较高。在此情况下需充分考虑到相对承载力因素,结合提出的抗震规范标准做好强梁弱柱设置工作,保证地下室顶板作为上部结构梁柱承载力和不低于地面柱承载力。根据综合分析判断,上述行为既具备合理性也存在不完善地方,要求相关研究人员能积极展开创新研究,提出相对科学实施方案,确保地下室顶板嵌固部位工作得以高效完成[5]。

结束语:

总而言之,地下室顶板作为上部结构嵌固部位,往往嵌固部位能否进一步明确,直接决定着地下室空间结构研究范围能够缩小,确保提出结构设计方案的科学合理性,使其普遍具备经济性和社会性优势。反之如果不将地下室顶板看作是上部结构嵌固部位,不仅嵌固位置会越来越低,甚至部位明确范围也会扩大,致使上部结构嵌固部位花费成本也相对较多。

参考文献:

[1]邢刚,张盼盼,肖龙.地下室顶板作为上部结构嵌固部位技术条件分析[J].四川建筑科学研究,2014(6):19-22.

[2]孔祥红.地下室顶板作为上部结构嵌固部位的计算与选择[J].建筑科学,2014(5):15-18.

[3]樊丰源.关于地下室顶板作为上部结构嵌固端的技术条件分析[J].建筑工程技术与设计,2015(36):245.

[4]林雨林.高层建筑结构中关于上部结构嵌固部位的选取和设计建议[J].建材发展导向(下),2015(5):94-95.

[5]陈豪杰.地下室顶板开洞对高层结构嵌固端的影响研究[D].石河子大学,2014.

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