摘要：随着社会的快速发展，城市的土地资源呈现出紧缩的趋势，城市建筑大型化、高层化的设计理念也促使地下结构朝着多层空间的方向发展，地下结构设计成为了建筑工程首要考虑的问题。基于此，本文对建筑工程地下室结构设计进行了分析，并详细探讨了建筑工程地下室结构的设计要点，旨在确保地下室结构的设计与施工的质量。
关键词：建筑土木工程；地下室；结构设计分析；
近年来，在城市建筑设计中，涌现出许多不同功能的地下室或者是地下车库。很多高层建筑为了充分利用建筑空间，将一些设备或者是消防池等设置在地下室，这样不仅可以更大程度的利用建筑空间，节省相关成本费用，还可以加大地基的深埋，加强建筑结构的整体稳定性，提高建筑的抗震性能，保证建筑的安全性。在城市用地越发紧张，对工程质量要求越发严格的今天，提高对地下室结构设计的要求，使得地下结构最大程度的发挥其功能，对整个城市化进程有着十分重要的意义。
1 建筑工程地下室结构设计概述
为了满足建筑功能及基础埋深的需要，建筑物一般均设有一层或多层地下室。由于地下室工程是处于地面以下，所以它的施工难度比较大、防水抗裂要求高，建筑周期较长、建造费用相对较高。另外，地下室因为其结构的重要性和特殊性，对设计与施工的要求都非常高，都有与地上建筑不同的要求，也比地上建筑更容易出现质量问题。
因此，在对建筑工程的地下室进行结构设计时，要综合考量到其使用功能、防火功能、人防需要，同时还要顾及到管道、通风、摊水、采光等各个专业的相互联系配合。对于拥有大底盘的建筑群体来说，在塔楼部分的使用时期，基本不会发生抗浮问题，但是地下室以及裙房部位却会有抗浮不能满足实际要求的问题。其设计的主要内容包括：结构平面的设计、抗震设计、地下室抗渗、抗浮设计、地下室外墙的结构设计等。
在地下室结构设计中，应综合考虑上部结构、地下室结构及地下室周边情况，合理选择荷载大小、结构构件尺寸，才能降低工程造价，保证结构安全，为建筑质量问题保驾护航，同时为合理的利用建筑空间打下坚实的基础。
2 建筑工程地下室结构设计要点
2.1地下室结构平面设计
地下室工程涉及的专业极为复杂，高层建筑的地下室结构设计，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。
设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长，依靠设置后浇带的方法难以解决，设计时可合理地调整平面，通过分割地下室，用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求。此时通常会将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。
2.2地下室外墙部分的结构设计
对于地下室外墙的结构设计，应当把重点放在土、水压力的计算上。在设计施工时应注意下面的几点要求。
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（1）承载能力
地下室的外墙所要承受的压力来自水平和垂直两个方向。水平承载力包括地面荷载和侧面的土压力荷载。而垂直承载包括地下室以及上部楼盖传重和本身自重。实际上的工程设计当中，风荷载与垂直承载一般不起控制作用。墙体的配筋主要是受垂直墙面水平承载产生的弯矩所控制，要按照墙板弯曲计算配筋。
（2）静止土的压力数值
这在实际施工中应当做具体的实验来确定，如果没有实验条件，那么应把砂土系数值取在0.34至0.45之间，把粘性土系数值取在0.5至0.7之间。
（3）地下室外墙的配筋计算
实际设计时，配筋的计算，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理进行设计，会使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。
2.3外墙
地下室外墙计算时应进行弯矩调幅，底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端）、考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩大小一样。底板抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这类问题在地下车道中最为典型。当车道侧壁为悬臂构件时，侧壁底部弯矩较大，此时应保证底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符，车道紧靠地下室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以上两种情况中，由于外墙支承条件不同，计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注意满足最小配筋率要求。地下室外墙应进行裂缝宽度计算，裂缝宽度不得大于0.2mm 且不得贯通。
2.4地下室的抗震设计
抗震设计地下室设计最常见的问题，如果地下室的设计存在缺陷，就会对对整个高层建筑的抗震性能产生很大的影响。多层建筑中地下室的埋深必须大于地面总的高度，这样建筑总的高度才能够从室外地面开始算。上部分结构的墙柱应该的地下室的墙柱结构相一致。地下室的顶板板面标高有变化的，如果形成错层，超过了梁高的范围，则必须采取适当的措施处理，否则将影响地下室的设计。
3 结束语
综上所述，对如何做好现代建筑地下室结构的设计工作进行探讨具有十分重要的意义。作为新时期背景下的建筑地下室结构设计人员，必须切实掌握其设计特点，并在设计过程中切实掌握其设计要点，才能更好地确保整个建筑地下室结构设计的合理性，进而确保整个建筑结构设计质量的同时促进工程质量的提升。
参考文献：
[1]汪佐.建筑工程地下室结构设计分析与探讨.中国民居，2010，（12）。
[2]郭建华.浅析建筑工程地下室结构施工技术.中国城市建设理论研究，2012（7）.
论文作者:黄佩雯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/21
标签：地下室论文; 外墙论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑论文; 壁柱论文; 弯矩论文; 《基层建设》2018年第32期论文;