地下室顶板嵌固的刚度比控制
高规与抗规均要求地下室顶板嵌固需要满足地下室“相关范围”内竖向构件的剪切刚度比与地上一层剪切刚度比大于等于2。对于相关范围的判断,两个规范虽然描述不一致,但规定的范围是差不多的。
同时需要注意的是,剪切刚度的计算仅与层高、竖向构件柱墙截面及混凝土标号等相关,与土体约束无关。
那么,结构的嵌固端又该怎么确定呢?
高层结构嵌固端包含两个层次的含义:计算嵌固端(计算模型的嵌固端或力学嵌固端,可理解为刚度嵌固端,简单理解被固定的位置)、设计嵌固端(预期塑性铰出现的部位或者强度嵌固端)。
高层建筑由于地下室的土体作用,在地下室顶板产生刚度突变,地震作用下可能使高层建筑的塑性铰由基础顶部转移到地下室顶板部以上。规范要求地下室结构的刚度和承载力适当加强,可以考虑地下室顶板为上部结构的嵌固部位,所谓嵌固部位也就是预期塑性铰出现部位,确定嵌固部位就可以通过刚度和承载力调整迫使塑性铰在预期部位出现。
嵌固端位置的确定不影响结构内力计算结果,但是会影响到结构底部加强区判定的高度、底部薄弱层的判断、嵌固端下层梁柱配筋放大及强柱根调整等,会导致不同的嵌固端可能引起不同的配筋及抗剪承载力之比等。地下室土的约束大小,对结构内力有影响的,结构设计中规范所控制的各项指标是在砍掉地下室的模型下得到的,即地下室顶板嵌固的基础上得到的。
我们在设计中要尽量实现在地下室顶板嵌固,形成清晰的计算分析模型,如果判断为地下室顶板嵌固,设计中可直接砍掉地下室,对上部结构进行内力分析、配筋设计及指标控制。
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