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摘要:简单介绍地下室顶板作为上部结构嵌固端的条件及对其理解。...

对结构嵌固端的理解和探讨

齐娜

西部建筑抗震勘察设计研究院

    结构设计中嵌固端的确定具有非常重要的意义,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《建筑抗震设计规范》第6.1.14条为例: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,其楼板厚度不宜小于180mm。该规定的主要旨意在于:地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,要保证地下室顶板具有足够的刚度和强度,应能将上部结构的地震剪力传递到全部地下室结构。规范对楼板开洞限制的用意是,使上部结构传来的水平力能通过地下室顶板传至地下室部分的其他抗侧构件,即那些不是由上部结构构件延伸下来的抗侧力构件,如地下室外墙等。而大洞口严重削弱了楼板的整体性,甚至切断了主要的传力途径,不利于将水平力通过楼板分配到地下室各抗侧力构件上。事实上洞口的影响不只是反映在其总面积大小上,其位置以及单个洞口的大小也很关键。

    板厚的规定是可以适当放宽的,因为强震时混凝土开裂,不宜考虑其传力作用。所以板的厚度与传力并无直接关系。若柱网内设置多个次梁时,板厚可适当减小。由楼板传递地震剪力时,实际上宜只考虑板内钢筋的作用,并应注意钢筋的锚固。当然较厚的板可以容纳较多的钢筋。

    规范要求:地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下室的侧向刚度不应小于地上一层侧向刚度的2倍。相应条文说明指出:计算地下室结构楼层侧向刚度时,可考虑地上结构以外的地下室相关部分的结构,“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。实际上地下室的侧向刚度与地上一层的侧向刚度是不连续的,至少很大部分是不连续的,由于地下室往往比地上一层平面大,抗侧力构件数量增多,从而大大增加了地下室的侧向刚度,但这些构件与上部结构是不连续的,分布也是不均匀的。为了保证地下室与地上一层刚度的均匀性,连续性,故有了“相关范围”的规定。总之,地下室作为上部结构的嵌固部位往往是有条件的。这个条件就是地下室与上部结构之间必须有良好的侧向力传递。事实上地下室的嵌固作用就与带转换层的结构非常类似了。1)结构竖向构件的连续性,上部的框架柱、抗震墙都尽量能落在地下室,在有必要的情况下能尽量的加强;2)楼板的作用,如加厚板厚,加大楼板混凝土强度等级,以及加大楼板的配筋率。

    实质上,上部几十层高的结构不可能靠某一层楼板就将其固定住,而是通过该层楼板及其底下连接的抗侧力构件整体提供的约束作用来限制住上部结构的位移和转角。故在加强地下室顶板的同时地下室墙柱也做了相应规定。

(本文来源:陕西省土木建筑学会  文径网络:文径 尹维维 编辑  刘真 审核)

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