簡論抗震高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文模板

1、簡論抗震高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文模板    摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑市場也得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，城市的土地資源也在日漸緊缺，城市的建筑與交通向地下發(fā)展這一趨勢有著其必然性。而由于建筑本身的結(jié)構(gòu)與功能的需要，大部分都設(shè)置有地下室。本文筆者就高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點進(jìn)行分析，希望對高層建筑工程的設(shè)計有所幫助。關(guān)鍵詞：高層建筑; 嵌固部位 ;地下室結(jié)構(gòu); 抗震設(shè)計 引言： 隨著科技與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國城市化的進(jìn)程在不斷推進(jìn)，城市的土地資源也開始日漸緊缺，城市的建筑與交通向地下發(fā)展這一趨勢有著其必然性。而由于建筑本身的結(jié)構(gòu)與功能的需

2、要，大部分都設(shè)置有地下室，這是隨著人們對地下空間需求的不斷增長而發(fā)展變化的，地下工程在建筑工程項目建設(shè)中占的比重也越來越大。地下室的設(shè)置對于高層建筑而言，有利于地基土的承載力的提高以及降低地震作用對于建筑的上部結(jié)構(gòu)的相應(yīng)影響等許多優(yōu)點，設(shè)計的地下室是否合理將對高層建筑的造價和能否正常使用有著直接的影響。高層建筑的嵌固部位多數(shù)單塔或多塔高層建筑帶有面積較大的地下室及層數(shù)不多的裙房, 裙房可能相連形成大底盤。建筑抗震設(shè)計規(guī)范( GB50011 - 2010)規(guī)定, 高層建筑地下室結(jié)構(gòu)滿足一定條件時, 地下室頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位。若不滿足規(guī)范要求, 可將嵌固部位設(shè)置在基礎(chǔ)頂面。嵌固在地下室頂

3、板的條件及要求:1. 地下室層數(shù)不少于2 層, 全部地下室宜有與地下室頂板相連的封閉外墻。2. 地下一層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度應(yīng)不小于地上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的2倍。結(jié)構(gòu)的層側(cè)向剛度可近似按等效剪切剛度計算。3. 地下室結(jié)構(gòu)范圍。單塔結(jié)構(gòu)無相連裙房時, 地下室范圍可包括距主體結(jié)構(gòu)較近的地下室外墻; 單塔結(jié)構(gòu)和多塔結(jié)構(gòu)有相連裙房時, 主體結(jié)構(gòu)和裙房應(yīng)分別符合式的要求, 地下室范圍也可包括距主體結(jié)構(gòu)較近的地下室外墻。4. 地下室結(jié)構(gòu)布置應(yīng)保證地下室頂板及地下室各層樓板有足夠的平面內(nèi)整體剛度和承載能力, 能將上部結(jié)構(gòu)的地震作用傳遞到全部地下室結(jié)構(gòu)范圍的抗側(cè)力構(gòu)件。地下室頂板厚度不宜小于180mm, 混凝土強(qiáng)度等級

4、不應(yīng)低于C30, 應(yīng)采用雙層雙向配筋, 每層每個方向配筋率不宜小于0.25%。地下室頂板不宜采用無梁樓蓋。5. 裙房與主體結(jié)構(gòu)相連時, 其嵌固部位應(yīng)隨同主體結(jié)構(gòu), 且應(yīng)滿足嵌固的有關(guān)要求; 裙房與主體可采用不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu), 但應(yīng)加強(qiáng)連接, 保證在地震作用下共同工作。嵌固在地下室頂板時的抗震設(shè)計要求1.地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用計算可采用底部剪力法計算地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用。作用在無裙房主體結(jié)構(gòu)或有裙房主體結(jié)構(gòu)( 兩者之間不分縫) 地下室底部的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。裙房與主體結(jié)構(gòu)之間設(shè)縫分開時, 主體結(jié)構(gòu)與裙房地下室的水平地震作用應(yīng)分別計算。上部結(jié)構(gòu)以外范圍較大的地下室結(jié)構(gòu), 如多層車庫的框架, 可按

5、其受荷范圍計算地下室結(jié)構(gòu)引起的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值, 地震影響系數(shù)可取max , 并按地下室層數(shù)考慮水平地震作用降低系數(shù)。2. 地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計值應(yīng)采用地下室結(jié)構(gòu)的地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值計算水平地震作用產(chǎn)生的地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值; 地下室結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)包括上部結(jié)構(gòu)重力荷載代表值產(chǎn)生的效應(yīng)。3. 混凝土強(qiáng)度等級地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不低于上部結(jié)構(gòu)相應(yīng)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級。4. 抗震等級地下一層應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)的抗震等級相同, 以下可逐層降低一級; 對于丙類建筑, 7 度時不宜低于四級, 8度時不宜低于三級, 9 度時不宜低于二級; 對于乙類建筑, 6 度時不宜低于四級,

6、7 度時不宜低于三級, 8 度時不宜低于二級, 9 度時應(yīng)專門研究。除9 度外, 上部結(jié)構(gòu)以外范圍較大的地下室結(jié)構(gòu)可采用三 四級。5. 框架柱設(shè)計( 1) 地上一層框架柱下端應(yīng)按相應(yīng)抗震等級考慮柱底部彎矩增大系數(shù), 地上一層柱的縱向配筋應(yīng)按柱下端的內(nèi)力設(shè)計值配置, 避免塑性鉸由柱端向上轉(zhuǎn)移。( 2) 地下室頂板處的梁、地下一層柱及外墻的彎矩設(shè)計值應(yīng)考慮地上一層柱下端在地下室頂部屈服引起的作用。(3) 地下室頂板梁柱節(jié)點應(yīng)按驗算核芯區(qū)受剪承載力。(4) 與地上一層框架柱相連的地下室各層柱的截面尺寸不應(yīng)小于地上一層對應(yīng)的柱截面, 與地上一層框架柱相連的地下室各層柱的每側(cè)縱筋面積不宜少于地上一層對應(yīng)

7、柱底部每側(cè)縱筋面積的1.1 倍。6. 抗震墻設(shè)計(1) 抗震墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起, 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)位于地下室內(nèi)的框支層不計入規(guī)范允許框支層數(shù)之內(nèi)。(2) 與地上一層相連的地下室各層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于地上一層對應(yīng)的抗震墻; 若地下一層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率大于地上一層對應(yīng)的抗震墻時, 地下二層及以下各層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于地下一層對應(yīng)的抗震墻。3 嵌固在基礎(chǔ)頂部的抗震設(shè)計要求( 1) 不能滿足嵌固在地下室頂板的要求時, 可按嵌固在基礎(chǔ)頂部設(shè)計。B 級高度高層建筑不宜嵌固在基礎(chǔ)頂部。( 2) 不

8、考慮地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用降低系數(shù)。( 3) 地下室結(jié)構(gòu)抗震等級宜按地上結(jié)構(gòu)抗震等級取。地下室內(nèi)的墻柱截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級及配筋構(gòu)造不宜低于上部結(jié)構(gòu)相應(yīng)構(gòu)件的要求。( 4) 抗震墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從基礎(chǔ)頂部算起, 對框架- 抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)尚宜高出地下室頂板不少于2 層, 對部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)尚宜高出框支層不少于2 層 。主體結(jié)構(gòu)周邊有相連裙房且裙房為抗震墻結(jié)構(gòu)時, 宜高出裙房一層?？拐饓Φ撞康募訌?qiáng)部位的高度設(shè)置依據(jù)建筑的抗震設(shè)計的規(guī)范和相關(guān)規(guī)定，高層建筑必須設(shè)置符合設(shè)防要求的抗震墻，其抗震墻的底部都有在底部設(shè)置加強(qiáng)區(qū)的特別要求，它的目的就在于增加在加強(qiáng)區(qū)范圍之內(nèi)，所采

9、用的邊緣構(gòu)件墻體中，橫向的鋼筋與箍筋數(shù)量，以防止脆性的剪切破壞，進(jìn)而使整個結(jié)構(gòu)的抗震性得到改善。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位是否采用了地下室的頂板，抗震墻底部的高度范圍有兩種不一樣的情況。1. 上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位采用了地下室的頂板從首層向上算，如果地下只有一層，則抗震墻底部加強(qiáng)部位可以向地下室延伸一層，如果地下有二層以上的則可不按加強(qiáng)部位去對待。并且，其高度應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行取值。2. 地下室頂板不能作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位根據(jù)地震發(fā)生后的建筑損害調(diào)查可發(fā)現(xiàn)，地下室的震害較為輕微。建筑物的地下一層往往能夠基本滿足到嵌固的要求。因此，抗震墻底部加強(qiáng)部位的高度，必須從地下一層開始往上算，根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范

10、，地下室頂板厚度不能太薄，一般以大于或等于160mm來取值。此外，由于抗震墻底部的增強(qiáng)區(qū)域的高度與抗震墻的高度存在著較大的關(guān)系。所以，在工程之中難以操作，例如，將半截高度的抗震墻設(shè)置于建筑當(dāng)中的時候，那么抗震墻的高度的取值會顯得非常不合理，因此，應(yīng)當(dāng)選用房屋的高度來代替抗震墻的高度，進(jìn)而使底部的加強(qiáng)部位的高度得以確定，這樣這使得概念清晰且方便操作。參考文獻(xiàn)：陳璋.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析J.中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，(12)張劍鋒.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計淺析J.城市建設(shè)，2010，(28)3汪志香.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點分析J.城市建設(shè)理論研究（電子版），2011，(23)

11、4王仙蔚，李曉雷.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點J.低溫建筑技術(shù)，2010，32(7)                                           

12、                           上一層框架柱相連的地下室各層柱的每側(cè)縱筋面積不宜少于地上一層對應(yīng)柱底部每側(cè)縱筋面積的1.1 倍。6. 抗震墻設(shè)計(1) 抗震墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起, 部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)位于地下室內(nèi)的框支層不計入規(guī)范允許框支層數(shù)之內(nèi)。(2) 與地上一層相連的地下室各層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱

13、向鋼筋配筋率不應(yīng)小于地上一層對應(yīng)的抗震墻; 若地下一層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率大于地上一層對應(yīng)的抗震墻時, 地下二層及以下各層抗震墻的截面尺寸和邊緣構(gòu)件的縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于地下一層對應(yīng)的抗震墻。3 嵌固在基礎(chǔ)頂部的抗震設(shè)計要求( 1) 不能滿足嵌固在地下室頂板的要求時, 可按嵌固在基礎(chǔ)頂部設(shè)計。B 級高度高層建筑不宜嵌固在基礎(chǔ)頂部。( 2) 不考慮地下室結(jié)構(gòu)水平地震作用降低系數(shù)。( 3) 地下室結(jié)構(gòu)抗震等級宜按地上結(jié)構(gòu)抗震等級取。地下室內(nèi)的墻柱截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級及配筋構(gòu)造不宜低于上部結(jié)構(gòu)相應(yīng)構(gòu)件的要求。( 4) 抗震墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從基礎(chǔ)頂部算起, 對框架-

14、抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)尚宜高出地下室頂板不少于2 層, 對部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)尚宜高出框支層不少于2 層 。主體結(jié)構(gòu)周邊有相連裙房且裙房為抗震墻結(jié)構(gòu)時, 宜高出裙房一層?？拐饓Φ撞康募訌?qiáng)部位的高度設(shè)置依據(jù)建筑的抗震設(shè)計的規(guī)范和相關(guān)規(guī)定，高層建筑必須設(shè)置符合設(shè)防要求的抗震墻，其抗震墻的底部都有在底部設(shè)置加強(qiáng)區(qū)的特別要求，它的目的就在于增加在加強(qiáng)區(qū)范圍之內(nèi)，所采用的邊緣構(gòu)件墻體中，橫向的鋼筋與箍筋數(shù)量，以防止脆性的剪切破壞，進(jìn)而使整個結(jié)構(gòu)的抗震性得到改善。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位是否采用了地下室的頂板，抗震墻底部的高度范圍有兩種不一樣的情況。1. 上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位采用了地下室的頂板從首層向

15、上算，如果地下只有一層，則抗震墻底部加強(qiáng)部位可以向地下室延伸一層，如果地下有二層以上的則可不按加強(qiáng)部位去對待。并且，其高度應(yīng)按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行取值。2. 地下室頂板不能作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位根據(jù)地震發(fā)生后的建筑損害調(diào)查可發(fā)現(xiàn)，地下室的震害較為輕微。建筑物的地下一層往往能夠基本滿足到嵌固的要求。因此，抗震墻底部加強(qiáng)部位的高度，必須從地下一層開始往上算，根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范，地下室頂板厚度不能太薄，一般以大于或等于160mm來取值。此外，由于抗震墻底部的增強(qiáng)區(qū)域的高度與抗震墻的高度存在著較大的關(guān)系。所以，在工程之中難以操作，例如，將半截高度的抗震墻設(shè)置于建筑當(dāng)中的時候，那么抗震墻的高度的取值會顯得非常

16、不合理，因此，應(yīng)當(dāng)選用房屋的高度來代替抗震墻的高度，進(jìn)而使底部的加強(qiáng)部位的高度得以確定，這樣這使得概念清晰且方便操作。參考文獻(xiàn)：陳璋.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析J.中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，(12)張劍鋒.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計淺析J.城市建設(shè)，2010，(28)3汪志香.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中的要點分析J.城市建設(shè)理論研究（電子版），2011，(23)4王仙蔚，李曉雷.高層建筑地下室結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點J.低溫建筑技術(shù)，2010，32(7)