摘要：本文首先分析了地下室结构设计的要点，然后简要分析了地下室结构设计、抗震设计、保护层设计等方面问题，并给出具体的例子来说明，以便同行参考。
关键词：建筑工程；地下室；结构设计；研究
引言：地下室作为整个建筑结构的重要组成部分，其决定着整个建筑结构是否具有稳固的基础，在一些高层建筑中，地下工程的造价甚至还比上部结构造价要高。而由于地下室的特殊位置，其结构设计是较复杂的设计问题，要考虑以及涉及的内容繁多，甚至对于一些关于地下室结构的设计问题目前还没得到思想一致，如基础与地基的相互作用、上部结构刚度对地基基础的影响程度等。鉴于地下室的复杂设计因素，这要求我们设计人员在进行地下室结构设计时应把握安全可靠、经济合理的协调原则，从技术以及经济方面去深入研究地下室结构的设计技术问题。随着人们对地下空间需求的不断增长，地下工程在整个建设项目中所占的比重还会越来越大。由于地下工程材料消耗大、建造周期长、施工难度大，结构设计的好坏将会对整个项目的设计周期、施工工期以及建造费用产生巨大的影响。
1 超长地下室结构混凝土的裂缝控制原则
对于超长结构的裂缝控制多采用“抗”与“放”相结合的原则。“放”即减除约束，以设置永久性伸缩缝或设置后浇带等方法，将超长的现浇混凝土结构分割成若干块较规整的平面，以释放大部分变形，减少约束应力。“抗”的方法是采取有效措施提高结构抗力，减少混凝土收缩，提高混凝土的抗拉强度。将“放”与“抗”相结合可以使结构既不产生很大的变位，又不产生很大的应力，确保了承载力能力极限状态，也满足正常使用极限状态，将裂缝控制在规范规定的范围内。
2 地下室结构设计主要存在的问题
地下室项目涉及广泛的专业领域和相对复杂的专业知识。在建筑工程地下室的结构设计中，要综合考虑使用功能，防火功能和人防需要，同时兼顾各专业管线的相互联系和配合，与通风，给排水，照明等专业人员的配合。其主要设计问题是：
（1）结构平面的设计；
（2）抗震设计；
（3）地下室抗渗、抗浮设计；
（4）地下室的结构超长；
（5）外墙的结构设计。
3 建筑工程地下室结构设计应当注重的问题
3.1 抗震设计
通常遇到地下室抗震设计中遇到的问题。一般来说，地下室抗震设计中的共同问题是，在多层建筑中，半地下室的深度不够。房屋和半地下室的楼层数量达到了8层，楼层和高度的数量已经超过了设计标准。半地下室顶的梁板是结构的上部。地下一层的抗震等级应与地面以上相同。如果地上结构的抗震等级为二级，则地下一层的抗震等级也应为二级。
3.2 抗渗抗浮设计
如果施工在浅水区或雨水量较大的地区进行，则对于地下一层或两层以上的建筑物，应始终考虑使用阶段的防浮动问题。应采取以下措施来处理：
3.2.1 在设计条件的前提下，应尽可能增加基坑底部设计高程，以减少地下室水浮力的大小。高层建筑的基础底板应采用梁板基础或平板基础。
3.2.2 倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。传统宽扁梁的宽度在跨度的十六分之一到二十分之间。宽扁梁可以有效降低地下部分的高度，降低防浮水位方面有一定的优势。
3.2.3 加强防渗和抗浮设计的另一个有效方法是增加地下室的重量。这种方法基本上有三种情况：一种是基材的加载，另一种是侧壁的加载，第三种是地下室顶板的加载。这种方法的特点是设计和施工相对简单。然而，缺点是当建筑物需要承受较大的浮力时，由于对混凝土和相关增重材料的需求过大，建筑成本增加。
3.3 结构超长的处理办法
由于建筑物的整体设计要求，地下室的结构往往非常长。在许多情况下，它将超过40-60米。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆虽然从温度影响的角度来看，地下室受温度影响相对较小，但周围环境对地下室的限制较大，应采取有效的防裂设计。有以下几种较成功的做法。
3.3.1设伸缩后浇带。普通的伸缩式后浇带一般宽度为80至100厘米，通过后浇带的板、墙钢筋应断开搭接，以便两部分混凝土各自自由收缩。
3.3.2 其他措施
还包括：1将微膨胀剂掺入混凝土中。2超过60米的地下室结构配备了扩展加强件。3采取相应措施提高钢筋混凝土的抗拉强度。目前，在实际工作中，已经有一些建筑物在应用上述方法和合理施工的前提下实施。它处理长结构的能力已经超过了设计规范的要求。
3.4 地下室外墙部分的结构设计
对于地下室外墙的设计，应重点考虑水土压力的计算。在设计和施工时应注意以下要求。
3.4.1 承载能力
地下室外墙上的压力来自水平和垂直方向。水平荷载包括地面荷载和侧向水土压力荷载。垂直荷载包括地下室和顶层覆土的重量及其自重。在实际的工程设计中，风荷载和垂直荷载一般不能控制。墙体的配筋主要由垂直墙面荷载产生的弯矩控制。
3.4.2 静止土的压力数值。
这应该在实际施工的具体实验中完成，如果没有实验条件，那么砂土系数值应取在0.34到0.45之间，粘性土壤系数取值在0.5到0.7之间。
4工程举例
4.1 工程概况：
该项目所在地略有倾斜，地势基本平坦。地上为18层钢筋混凝土框架，地下为停车库和人防地下室。总高度为54米。
4.2地下室结构设计要点分析。
1地下室屋顶不应设有大开口；屋面采用厚度为25cm的现浇梁板结构；楼板的混凝土强度等级为C30，并采用双向双层配筋，单向配筋率大于0.25％。
2本项目地下室的顶板是地面以上结构部分的嵌固端。抗震等级与上部相同，采用三级抗震。
3基础采用预应力管桩，管桩直径为500mm，单桩承载力值为1850kN。
4主楼主要地下室的屋顶适合承载能力。在考虑施工荷载后，每平方取5kN。
5这个地下室的其中一个重要用途是作为人防工程。因此，必须考虑爆炸荷载压力对本工程的影响。因此，本工程地下室的人防等级为六级，每平方米的值为750 kN。
6与土壤交界处的侧壁保护层厚度为4cm，室内混凝土保护层厚度为1.5cm。地下室外侧有水平加强筋，内侧有垂直加强筋。
结束语
作为建筑工程整体结构的组成部分，地下室建筑的质量对整个建筑物的稳定性有很大的影响。在一些高层建筑中，地下建筑成本甚至可能超过地面施工成本。但是由于其特殊的位置，其结构设计不能不引起我们的注意。设计中需要考虑许多问题。鉴于问题的复杂性，这里我们的设计师必须掌握质量和经济两大原则，并在技术层面研究地下室结构设计中的问题。
参考文献：
[1]杜茂军.人防工程附建式防空地下室结构设计研究[J].现代商贸工业，2011，23（2）：251-252.
[2]许少洪.人防工程附建式防空地下室结构设计探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2013（16）.
[3]林振升.浅谈人防工程附建式防空地下室结构设计[J].城市建设理论研究：电子版，2011（16）.
[4]袁爱珍.基于工程实践谈防空地下室结构设计特点与施工控制[J].广东土木与建筑，2011（5）：33-36.
[5]陶晶晶.刍议人防地下室结构设计的特点和相关方法[J].建筑•建材•装饰，2015（5）：62-62.
论文作者:王志远
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/10
标签：地下室论文; 结构设计论文; 结构论文; 荷载论文; 人防论文; 混凝土论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第22期论文;