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【摘 要】结构设计是建筑工程的重要组成部分，是建筑安全的基础，同样也是建筑成本控制的主要关注点。因此，设计人员要做到知其然，且知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，做出合理的结构计算假定。本文对土木工程建筑结构设计中结构计算嵌固端的问题进行了探讨。
【关键词】嵌固端；建筑结构；刚度；结构形式
结构在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，有单层地下室框架结构、单层地下室剪力墙结构、单层地下室框剪结构、多层地下室框架结构、多层地下室剪力墙结构、多层地下室框剪结构等。且基础形式也有各种不同情况。根据以上情况正确选取其结构嵌固端，是建筑结构计算模式中的一个重要假定，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，以及结构局部的经济性，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。
嵌固端的概念：传统意义上嵌固端是指能完全嵌固上部结构，使其完全没有水平位移以及转角。而《抗规》6.1.14条中所说的嵌固端并不是指的完全嵌固，因为实际工程中即使地下室侧向刚度是一层的2倍，且有土的约束作用（对仅一层地下室的），也难以形成真正的嵌固。所以规范6.1.14中的嵌固端概念的引进是为了更准确的进行内力调整和控制塑性铰的出现部位以及加强部位的高度确定，并不是传统意义上的完全嵌固上部结构。
刚度比：本文中的刚度比是指不计入土的约束作用，地下室与一层的剪切刚度比。要达到嵌固要求，刚度比需大于2，如果考虑土的约束作用，刚度比需要达到5。
一、单层地下室：
A剪力墙、框剪、框支结构时：
即使刚度比满足要求，一般也把嵌固端设在基础顶，因为：1、因为目前最新做法是用PKPM中的m值（土的水平抗力系数的比例系数）来模拟土的约束作用对刚度的贡献，进而对地下室的地震作用进行了精确计算，不管嵌固端在哪里，地震作用不变。2、剪力墙结构的内力調整都是对底部加强部位进行的，即要求塑性铰出现在底部加强部位，不管嵌固端在哪（根据《抗规》6.1.10条规定底部加强部位的高度从地下室顶板算起，）。内力调整部位不变。3、满足刚度比，不按嵌固端与按嵌固端相比，正负零层楼板造价降低了，而约束边缘构件的箍筋多了（《抗规》6.1.14-4）。
根据上述三条可以看出，不管是否满足刚度比要求，都把嵌固端设在基础顶，是偏于安全的，且成本并不明显增加。
B框架结构：
当满足刚度比要求时，就必须把嵌固端设在地下室顶板处，否则：虽然地震作用不变，但是《抗规》6.2.3条的强柱根调整（仅对框架结构，保证塑性铰不过早出现在柱根）是对地下一层调整的，由于地下室的刚度是地上一层的2倍，导致结构薄弱层很可能出现在地上一层，而地上一层不论是从计算还是构造上都没有加强，有安全隐患。所以对框架结构：当满足刚度比要求即应该把嵌固端设在地下室顶板。且应满足《抗规》6.1.14第1、3条要求。地下室的刚度不满地上一层的2倍时，把嵌固端设在基础顶。
二、多层地下室：
A剪力墙、框剪、框支结构时：
不管是否满足刚度比要求，嵌固端都设在地下一层底板处。由于地下室周围土的嵌固作用一大大加强，此时地下一层底板以下部分几乎没有水平变形及转角，可以认为是传统意义上的嵌固端了。当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，底部加强部位尚应向下延伸到嵌固端。关于已经满足刚度比要求时却不把嵌固端设置一层顶的原因见单层地下室中的论述。
B框架结构：
当满足刚度比要求时，须把嵌固端设在地下室顶板处，原因见单层地下室中的论述。当不满足刚度比要求时，嵌固端设在地下一层底板处，由于地下室周围土的嵌固作用一大大加强，此时地下一层底板以下部分几乎没有水平变形及转角，可以认为是传统意义上的嵌固了。
三、作为嵌固端的前提条件：
1、嵌固端楼板无较大洞口。
2、地下室必须是四周均有密实土体约束，且刚度比大于2。或者不计入土的约束（无地下室时），刚度比达到5也可以。
3、正负零层室内外高差小于1m或h/3。
四、上述理论在设计工程中的应用：
1、按实际地下室层数建立PKPM模型，填写实际地下室层数，m值填零。刚度选择剪切刚度，进行刚度比计算。
2、根据刚度比计算结果及上述论述确定嵌固端位置。
3、总信息中填写真实地下室层数，嵌固端所在层号。地下室信息中填写m值为3.进行配筋计算。
五、应区分大底盘地下室多塔楼结构（地面以上无大底盘）与多塔楼建筑（地面以上有大底盘）的不同。对大底盘地下室的多塔楼结构，不能满足刚度比要求时（地下室刚度计入主体相关部位的车库竖向构件），进行承载力设计中，可分别取地下室顶板及地下一层地面作为上部结构的嵌固端计算，包络设计，但一般可不将2其归类为大底盘多塔结构。
结束语
在建筑结构设计中，无论选择哪个部位作为结构嵌固端，都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果，但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。为了达到这一目的，结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要，但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大，因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道，且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端，还有许多细节有待研究和完善，这是结构设计人员不能忽视的重要环节
参考文献：
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
[3]张元坤.高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题.广东土木与建筑.第二期
[4]朱炳寅.《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析》
[5]朱炳寅.《建筑抗震设计规范应用与分析》
【关键词】嵌固端；建筑结构；刚度；结构形式
结构在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，而嵌固端的选取却面临着各种不同情况，有单层地下室框架结构、单层地下室剪力墙结构、单层地下室框剪结构、多层地下室框架结构、多层地下室剪力墙结构、多层地下室框剪结构等。且基础形式也有各种不同情况。根据以上情况正确选取其结构嵌固端，是建筑结构计算模式中的一个重要假定，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，以及结构局部的经济性，因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨，并由此引伸出若干相关的技术问题。
嵌固端的概念：传统意义上嵌固端是指能完全嵌固上部结构，使其完全没有水平位移以及转角。而《抗规》6.1.14条中所说的嵌固端并不是指的完全嵌固，因为实际工程中即使地下室侧向刚度是一层的2倍，且有土的约束作用（对仅一层地下室的），也难以形成真正的嵌固。所以规范6.1.14中的嵌固端概念的引进是为了更准确的进行内力调整和控制塑性铰的出现部位以及加强部位的高度确定，并不是传统意义上的完全嵌固上部结构。
刚度比：本文中的刚度比是指不计入土的约束作用，地下室与一层的剪切刚度比。要达到嵌固要求，刚度比需大于2，如果考虑土的约束作用，刚度比需要达到5。
一、单层地下室：
A剪力墙、框剪、框支结构时：
即使刚度比满足要求，一般也把嵌固端设在基础顶，因为：1、因为目前最新做法是用PKPM中的m值（土的水平抗力系数的比例系数）来模拟土的约束作用对刚度的贡献，进而对地下室的地震作用进行了精确计算，不管嵌固端在哪里，地震作用不变。2、剪力墙结构的内力調整都是对底部加强部位进行的，即要求塑性铰出现在底部加强部位，不管嵌固端在哪（根据《抗规》6.1.10条规定底部加强部位的高度从地下室顶板算起，）。内力调整部位不变。3、满足刚度比，不按嵌固端与按嵌固端相比，正负零层楼板造价降低了，而约束边缘构件的箍筋多了（《抗规》6.1.14-4）。
根据上述三条可以看出，不管是否满足刚度比要求，都把嵌固端设在基础顶，是偏于安全的，且成本并不明显增加。
B框架结构：
当满足刚度比要求时，就必须把嵌固端设在地下室顶板处，否则：虽然地震作用不变，但是《抗规》6.2.3条的强柱根调整（仅对框架结构，保证塑性铰不过早出现在柱根）是对地下一层调整的，由于地下室的刚度是地上一层的2倍，导致结构薄弱层很可能出现在地上一层，而地上一层不论是从计算还是构造上都没有加强，有安全隐患。所以对框架结构：当满足刚度比要求即应该把嵌固端设在地下室顶板。且应满足《抗规》6.1.14第1、3条要求。地下室的刚度不满地上一层的2倍时，把嵌固端设在基础顶。
二、多层地下室：
A剪力墙、框剪、框支结构时：
不管是否满足刚度比要求，嵌固端都设在地下一层底板处。由于地下室周围土的嵌固作用一大大加强，此时地下一层底板以下部分几乎没有水平变形及转角，可以认为是传统意义上的嵌固端了。当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，底部加强部位尚应向下延伸到嵌固端。关于已经满足刚度比要求时却不把嵌固端设置一层顶的原因见单层地下室中的论述。
B框架结构：
当满足刚度比要求时，须把嵌固端设在地下室顶板处，原因见单层地下室中的论述。当不满足刚度比要求时，嵌固端设在地下一层底板处，由于地下室周围土的嵌固作用一大大加强，此时地下一层底板以下部分几乎没有水平变形及转角，可以认为是传统意义上的嵌固了。
三、作为嵌固端的前提条件：
1、嵌固端楼板无较大洞口。
2、地下室必须是四周均有密实土体约束，且刚度比大于2。或者不计入土的约束（无地下室时），刚度比达到5也可以。
3、正负零层室内外高差小于1m或h/3。
四、上述理论在设计工程中的应用：
1、按实际地下室层数建立PKPM模型，填写实际地下室层数，m值填零。刚度选择剪切刚度，进行刚度比计算。
2、根据刚度比计算结果及上述论述确定嵌固端位置。
3、总信息中填写真实地下室层数，嵌固端所在层号。地下室信息中填写m值为3.进行配筋计算。
五、应区分大底盘地下室多塔楼结构（地面以上无大底盘）与多塔楼建筑（地面以上有大底盘）的不同。对大底盘地下室的多塔楼结构，不能满足刚度比要求时（地下室刚度计入主体相关部位的车库竖向构件），进行承载力设计中，可分别取地下室顶板及地下一层地面作为上部结构的嵌固端计算，包络设计，但一般可不将2其归类为大底盘多塔结构。
结束语
在建筑结构设计中，无论选择哪个部位作为结构嵌固端，都可以通过结构计算程序获得准确的计算结果，但我们期望的是计算结果较真实地反映结构的实际情况。为了达到这一目的，结构计算时输入正确的参数和数据固然相当重要，但结构嵌固端的确定对结构计算结果的影响也相当大，因此重视结构嵌固端的确定并非微不足道，且在嵌固端确定后设计中如何保证其成为真正的嵌固端，还有许多细节有待研究和完善，这是结构设计人员不能忽视的重要环节
参考文献：
[1]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
[3]张元坤.高层建筑结构嵌固端的选取及相关技术问题.广东土木与建筑.第二期
[4]朱炳寅.《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析》
[5]朱炳寅.《建筑抗震设计规范应用与分析》