余莉娜¹      劉曉東²

（1.深圳大學建筑設計研究院西安分院  710065  西安；

2.  陜西省建筑科學研究院設計院      710086   西安)

    隨著社會的不斷發展與進步，建筑物（尤其是高層建筑）已不再局限于建造在平坦寬擴的場地上，近些年來坡地、山地多高層建筑建設也頗為廣泛。不同場地條件下的建筑結構設計中我認為比較重要的是關于建筑物上部結構嵌固端如何正確選取，并應采取什么必要的結構措施加以保證。能正確選擇建筑物嵌固端是建筑物本身受力性能（主要是抗震性）、經濟造價等方面進行優化的前提條件。以下我將結合工程實例談一下建造在一般場地及坡地上建筑物的上部結構嵌固端如何選取及采取怎樣的結構措施來予以實現。

 

    1. 工程概況：榆林市塞維利亞B8#~B13#樓。B8#~B13#樓均為地上18+1層（帶一層地下室）剪力墻結構普通住宅，層高3m,總高57m;由于場地面積限制及車位數的要求，B8#~B13#樓地下室與地下車庫（框架結構）整體連接在一起。榆林市雖為非抗震地區，但受風壓影響較大，因此存在嵌固端的選取問題。該樓建筑剖面詳見圖1。

    嵌固端選取：像這種大底盤的建筑其嵌固端一般就選在地下室頂處。主樓地下室與車庫形成一個整體，車庫中的框架柱及擋土墻對主樓地下室側向剛度有很大的貢獻。我們由圖1可以看到主樓地下室頂與車庫頂有600mm的高差（嵌固端一般處于同一標高為好），在其它條件滿足《高層規范》第4.5.5條要求下，要作為嵌固端就必須采取結構措施來解決這一問題。

    

    采取的結構措施：沿主樓地下室周邊在地下室頂處作一圈暗梁，其寬X高=2倍剪力墻厚X800（即不小于600高差+車庫頂板厚180），配筋應不小于最小配筋率要求。

 

    2. 工程概況：西安大華公園世家項目7、8#地塊 1#3#樓。1#3#樓均為地上18層（帶二層地下室）剪力墻結構普通住宅，層高2.9m,總高55.7m; 1#3#樓地下室與地下車庫（框架結構）整體連接在一起。該樓建筑剖面詳見圖2。

    嵌固端選取：①.選在0.000處：該建筑左側室外覆土頂標高為-3.500,右側室外覆土頂標高為-0.300,該擬選嵌固端左側無土側限僅右側有土側限，因此不應選取0.000作為該樓的嵌固端。②.選在基礎頂：首先這樣會增加主樓的計算層數從而使得主樓的計算高度增加，給后續的結構抗震計算調整帶來更大的難度，并且也會使得主樓含鋼量有所增加（主樓的計算高度越大這些影響越顯著）。

     

    其次與主樓相連的地下車庫在抗震計算中變成了地上一層，在地震力的影響下，車庫的梁柱配筋勢必會增加，從而提高其含鋼量或截面過大影響車庫的使用功能。顯然這種選取既不經濟又不合理。③.選在-3.150處：主樓-3.150處樓板與車庫頂板形成嵌固端使主樓左右兩側均有良好的土側限，從規范要求、抗震性能及工程造價等方面看，這是最合理的選取。當所有作為嵌固端的條件均滿足《抗震規范》第6.1.14條及《高層規范》第4.5.5及第5.3.7條的要求下，主樓主要要解決的是車庫頂板與主樓-3.150處樓板有2m高差的問題。

    

    采取的結構措施：車庫頂處于主樓負一層中部，可以將這種情況看作主樓局部錯層。由于這種錯層比較特殊，可在電算中將車庫層與主樓負二層同輸為一層，僅在施工圖設計時按《高層規范》第10.4.4~5條中的規定采取結構措施對主樓錯層處予以加強。具體做法為：錯層處框架柱及剪力墻抗震等級由二級提高到一級采取構造措施，混凝土強度等級為C30，錯層處框架柱截面600x600，錯層處剪力墻厚300，剪力墻水平和豎向分布筋采用 14@200雙排雙層。

 

    3. 工程概況：西安大華公園世家項目 12#樓。該樓為地上8層（帶一層地下室）剪力墻結構洋房，層高2.9m,總高23.50m; 該樓建筑剖面詳見圖3。

    

    嵌固端選取：①.選在0.000處:該樓左右兩側室外覆土頂標高均為-0.300m兩側土側限很好，但該樓左側為采光井，將地下室頂板左側連續開洞達到90%以上，右側為地下庭院樓梯采光井，將地下室頂板右側連續開洞達到50%以上,這樣就不滿足《抗震規范》第6.1.14條中“地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，應避免在地下室頂板開設大洞口”的要求了。我們一般認為地下室頂板開洞率超過30%的就不宜考慮作為上部結構的嵌固端了。所以0.000處不宜作為本樓的嵌固端。②.選在基礎頂：該樓的嵌固端只有兩種可能的選取方案，既然0.000處不能選取，那么就只能選基礎頂了。既然是因為采光井的影響才使得本樓嵌固端放在了基礎頂，那么我們在作出這樣選擇的同時，還應解決一個問題就是采光井及地下庭院懸臂擋土土墻擋4.5m高的土既不經濟又不安全。

    

    采取的結構措施：在采光井及地下庭院中垂直于擋土墻長度方向上每隔5~6m增設一片剪力墻（ 剪力墻長度最好在1.0m以上）,這樣擋土墻就可以按上端自由、其余三邊固定的雙向板來計算了擋土配筋了，既經濟又安全。

 

    以上僅是筆者選取的個別典型工程實例，不可能將工程中遇到的各種情況完全概括，但我認為不論在何種場地條件下，我們只要把握住一條原則，既“所選嵌固端標高附近有很好的土側限、嵌固端層能滿足《抗震規范》第6.1.14條及《高層規范》第4.5.5及第5.3.7條的要求、所選嵌固端對結構計算及工程造價等有利”，就能作到正確地選取嵌固端了。能正確選取建筑物上部結構嵌固端并采取必要的結構措施加以滿足，這給我們建筑結構設計后續工作的順利進行提供了依據和保障。

 

【1】. 行業標準《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ 3-2002

【2】. 國家標準《建筑抗震設計規范》GB  50011-2001

【3】李國勝《多高層鋼筋混凝土結構設計中疑難問題的處理及算例》