摘要：金宇花苑小区地下室层数为四层，且建筑场地高差大，地形复杂，主楼及地下室嵌固端的位置应按现场实际情况分别选取，并采取相应的抗震构造措施。
关键词：多层地下室场地复杂嵌固端构造措施
在我国城市化建设进程过程中，由于建筑用地越来越少，对土地的利用率越来越高的情况下，建筑地下向多层地下室，地上向高层方向发展。在实际的高层建筑中，多塔建筑嵌固端选取的合理性对建筑的安全稳定具有重大的意义。对嵌固端选取的不同，其结构计算的结果有重大的影响，因此选取合理的嵌固端至关重要。
1、工程概况
拟建的秦州区石马坪金宇片区棚户区改造项目金宇花苑小区工程位于天水市秦州区石马坪，羲皇大道北侧，金宇花苑小区南侧，吕二沟沟口西北部，有道路与羲皇大道相连，交通便利。其包括3幢高层住宅楼，并附有商业裙房。其中1#楼长26.9m，宽22.5m，地上24层，地下4层；2#楼长27.7m，宽11.8m，地上20层，地下4层；3#楼长29.2m，宽11.2m，地上25层，地下3层；1#、2#楼附有2层商业裙房。以上高层建筑为剪力墙结构，多层建筑为框架结构。总建筑面积51701.09m2，其中地上建筑面积32900.03m2，地下建筑面积18801.06m2。
本工程结构设计使用年限为50年，安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为8度（0.3g），设计地震分组为第二组；建筑场地类别为Ⅱ类。
本工程为坡地建筑，利用原始地形地貌，为避免大挖大填，大底盘地下室形成了北侧大部份敞开，其余侧全埋的情况。
图一场地平面图
图二建筑剖面图
2、工程的主要特点和难点
本工程场地内地形高差较大，南高北低，地面标高介于1174.04-1178.08m，地面最大高差4.04m。场地靠近羲皇大道一侧与道路齐平。因场地所限，地下车库有部分露出地面，致使在结构计算时嵌固端选取存在以下几个难点。
一：对模型进行整体计算时，地下一层北侧整体露出地面，地下室应为三层，半地下室成为连接1#、2#、3#主楼的裙楼。应进行多塔计算。
二：分塔计算时，1#、2#楼靠近南侧，远离北侧，地下室刚度较大，此时对于1#、2#主楼而言地下室仍为四层，故可取地下室顶板作为嵌固端；3#主楼位于北侧边缘，主楼室外地坪前后相差一层，应取地下二层作为其嵌固端，同时因此应进行包络设计。
三：当采用整体计算分析和采用分塔计算分析时，嵌固端位置的选取有冲突，不明确。
3、结构计算及分析
在实际的多塔结构建筑中，一般地下室面积比较大，如果只采用整体模型来计算，由于多塔楼结构振动形态复杂，为了保证计算的准确性，提高建筑的稳定性，除了应按整体模型计算外，还需要对各个单独的塔楼运用独立模型予以估算，同时运用两者中较为不好的结果予以结构设计。
在现实的项目中是很难产生完全契合理论依据的嵌固端，只能根据规范标准采取手段了，嵌固端以下变形的状况不多，进而能够估算处结果。于是按照三面全埋一侧打开的大底盘，如果上端的塔楼钢化程度相对于底端（塔楼有效取值中）的钢化程度低比，底盘就好比一项刚体，这时上端传来的力对下端来说造成的变形情况较低，那么于是就能够初步地把地下室顶板当作结构的嵌固端。不仅如此，《根据建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中问题解答（一）第3.4节，“在坡地进行施工的时候，倘若左端塔楼裙房侧向钢化程度十分大，就能够当作右端塔楼的侧限，右端塔楼裙房可以当作地下室，同时能够按照这一验算塔楼的嵌固基础，可以知道，当无覆土挡墙一端具备很大的钢化程度，原则上是能够把这个当作塔楼侧限的。当上部塔楼刚度相对底部（塔楼有效范畴内）的钢化程度较大，尤其是位于高层的时候，就不可以把非全埋的地下室顶板当作结构的嵌固端，而是应该移动到全埋的地下室顶板之中。
3.1整体计算
当进行整体计算时，三栋主楼均为高层，应将嵌固端选取在全埋入的地下室顶板处，既地下二层顶板处。
3.2分塔计算
3.2.1对于1#、2#主楼而言，虽然其地下一层处于北侧大部份敞开，其余侧全埋的情况下，但因为远离敞开一侧，侧向刚度足够大，上部的塔楼刚度相对底部（塔楼有效范围内）的刚度比较小。因此可以选取地下一层顶板处做为嵌固端。整体计算时，将嵌固端选取在了地下二层的顶板处，与此处选取有一定的冲突，因此对于1#、2#主楼应进行包络设计，嵌固端分别取地下一层顶板处和地下二层顶板处。
3.2.2因3#主楼位于开敞一侧边缘，北侧露出地面，为一面敞开，三面嵌固的情况，因此选取地下二层顶板作为嵌固端，又因地下一层与地下二层刚度相差不大，选取地下二层顶板作为嵌固端时，其刚度比不满足＜0.5的要求。因此顺延嵌固端至基础顶，并与地下二层顶板作为嵌固端进行包络设计。
4、底部加强区
当我们选取好的嵌固端后，应确定相应的底部加强区及约束边缘区构件的范围。
剪力墙在遭遇地震的破坏之后，利用明确嵌固端使塑性铰在预期方位产生，而致力于让底端产生塑性铰后具备加大的延展能力，需要对该范畴予以强化，这个部位就成了底部强化区。既嵌固端使认为定义，只利用过强化区的布局，方可达到这种定义，使结构产生塑性铰时能保证承载力、稳定性的标准。底部强化区的高度需要由地下室顶板估算，取墙体总高程的1／10以及底部两层二者的较大值。当结构计算崁固端位于地下一层底板及以下的时候，底端加强部位宜向下延长到估算嵌固端。
对于1#、2#主楼虽然嵌固端取在地下一层顶板处，但整体计算时，嵌固端选取在地下二层顶板处，为了保证整体结构的延性，将1#、2#主楼的约束边缘区构件向下延伸至地下二层；对于3#楼因选取的嵌固端在基础顶，故整个地下室均为其底部加强区。
5、结论
通过对本工程嵌固端的选取及分析可知，尽管嵌固端和底端强化区归属到结构之中，不过其对于全部建筑的实用程度极为关键。相关的工作人员需要按照现场切实的情形有理有据地挑选嵌固端的方位。同时一些非全埋式地下室，在三侧全埋一边临空的状况之下，能够利用整合解析估算出来，初步评判地下室顶板能不能当作结构嵌固端的设定。关键是在有关范畴内的地下室钢化程度比相邻上一层要大很多，而地下室位移角极小，在大震解析的过程中，上部梁、柱、墙先产生塑性铰，同时在地下室适当的方位提升部分剪力墙等手段。契合上述情形的时候，就能够和各方对接，与审图专家相互协商，由此使得地下室板可以进行嵌固端的设定估。如此一来诸多繁杂的、有可能会超限的项目就能够被简化程普通的项目，进而节约甲方、设计的时长以及经济投入。
论文作者:张栋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/22
标签：地下室论文; 顶板论文; 塔楼论文; 地下论文; 主楼论文; 二层论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第13期论文;