地下室设计及人防设计.ppt

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邵邵弘弘上部结构与地下室共同工作及上部结构与地下室共同工作及地下室设计、人防设计地下室设计、人防设计结构设计资料网结构设计资料网www.jie-1。

地下室结构的特点地下室结构的特点2。

分析模型。

分析模型3。

风、地震、恒活荷载作用计算。

风、地震、恒活荷载作用计算4。

地下室抗震控制。

地下室抗震控制5。

地下室外墙平面外设计。

地下室外墙平面外设计1。

有地下室结构的特点和变形特征有地下室结构的特点和变形特征v上部结构与地下室组成一个上部结构与地下室组成一个承力体系承力体系，具有，具有共同的位移场共同的位移场，相互相互协调变形协调变形。

v地下室外的回填土对结构地下室外的回填土对结构侧向侧向有一定的有一定的约束作用约束作用。

v地下室楼层地下室楼层侧移刚度侧移刚度通常较大。

通常较大。

规范有关规定：

规范有关规定：

嵌固部位如何定嵌固部位如何定？

v何为嵌固部位何为嵌固部位能约束结构能约束结构所有位移和转角（所有位移和转角（Dx、Dy、Dz、x、y、z）的部位，称为的部位，称为嵌固部位嵌固部位。

v何为侧向约束何为侧向约束只约束结构的只约束结构的水平位移和整体扭转水平位移和整体扭转（Dx、Dy、z）的部位，称为的部位，称为侧向约束侧向约束。

当这种侧向。

当这种侧向约约束很大束很大时，也可以称之为时，也可以称之为侧向嵌固侧向嵌固。

v抗震规范抗震规范第第6.1.14条、条、高规高规第第5.3.7条都规定，当地条都规定，当地下室下室顶板作为上部结构嵌固部位顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室结构的楼层侧时，地下室结构的楼层侧向刚度向刚度不应小于不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍倍。

v高规高规的的“宣贯培训材料宣贯培训材料”（P5-12）建议：

当刚度比不）建议：

当刚度比不满足嵌固部位满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时，有条件的楼层侧向刚度比规定时，有条件可增加地可增加地下室楼层的侧向刚度，或者将主体结构的嵌固部位下移至下室楼层的侧向刚度，或者将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位符合要求的部位。

地下室侧向刚度比计算：

地下室侧向刚度比计算：

确定嵌固部位确定嵌固部位v高规高规的的“宣贯培训材料宣贯培训材料”（P5-12）建议：

）建议：

方法方法1：

按按抗震规范抗震规范的楼层剪力与层间位移比计算。

的楼层剪力与层间位移比计算。

方法方法2：

按按高规高规附录附录E的剪切刚度比计算。

的剪切刚度比计算。

v抗震规范抗震规范第第6.1.14条文说明中建议：

条文说明中建议：

当进行方案设计时，侧向刚度比可采用剪切刚度比估算。

当进行方案设计时，侧向刚度比可采用剪切刚度比估算。

1.1。

地下室的特点和约束模型。

地下室的特点和约束模型F上上部部结结构构与与地地下下室室共共同同组组成成一一个个承承载载力力体体系系，具具有有共共同同的的位位移场移场，相互，相互协调变形协调变形。

F地地下下室室外外回回填填土土对对结结构构有有一一定定的的约约束束作作用用。

且且回回填填土土的的约约束束作用从上倒下越来越强。

作用从上倒下越来越强。

F回填土只对结构的回填土只对结构的侧向变形侧向变形有约束，对竖向变形没有约束。

有约束，对竖向变形没有约束。

地下室侧向约束程度的变化地下室侧向约束程度的变化F1、高高规规5.3.7条条，地地下下室室顶顶板板作作为为上上部部结结构构的的嵌嵌固固端端时时，地地下下室室结结构构的的楼楼层层侧侧向向刚刚度度不不应应小小于于相相邻邻上上部部结结构构楼楼层层侧侧向向刚刚度的度的2倍。

倍。

F2、地下室某一层顶板作为上部结构地下室某一层顶板作为上部结构嵌固端嵌固端。

用的很少。

用的很少。

F3、半半地地下下室室应应从从严严处处理理，即即不不考考虑虑有有回回填填土土一一边边的的侧侧向向约约束作用束作用。

简化分析模型简化分析模型满足层刚度要求的简化满足层刚度要求的简化单边有回填土的简化单边有回填土的简化协同工作分析模型协同工作分析模型F通通过过对对地地下下室室部部分分施施加加侧侧向向弹弹簧簧约约束束，考考虑虑地地下下室室外外的的回回填土对结构有一定的约束作用填土对结构有一定的约束作用。

F回填土的约束与土的回填土的约束与土的压缩模量压缩模量有关。

有关。

F程序采用程序采用简化方式模拟简化方式模拟地下室的侧向约束。

地下室的侧向约束。

地下室层数定义地下室层数定义地下室约束刚度定义地下室约束刚度定义F回回填填土土对对地地下下室室约约束束相相对对刚刚度度比比：

这这个个参参数数反反映映了了侧侧向向土土对对结构侧向的约束作用。

结构侧向的约束作用。

F约约束束：

可可以以用用一一种种刚刚度度表表示示，当当刚刚度度越越大大，反反映映在在结结构构上上就就是是变变形形越越小小，当当刚刚度度很很大大时时，变变形形将将趋趋于于零零。

反反过过来来约约束束加加在结构上也是这个现象。

所以，在结构上也是这个现象。

所以，约束可以用刚度来模拟。

约束可以用刚度来模拟。

F相相对对刚刚度度比比：

反反映映约约束束与与层层刚刚度度的的比比值值，如如认认为为约约束束产产生生的的等效刚度等效刚度是层是层刚度的刚度的2倍，该系数则填倍，该系数则填2。

F当当需需要要无无限限约约束束，即即侧侧向向完完全全嵌嵌固固不不动动。

可可以以按按负负值值填填入入。

程程序序将将按按一一个个超超大大数数来来放放大大约约束束的的等等效效刚刚度度，以以达达到到无无限限约约束、嵌固不动的目的。

束、嵌固不动的目的。

F一一般般小小于于10以以下下的的约约束束均均为为有有限限约约束束，地地下下室室将将会会产产生生很很小小的侧向位移。

的侧向位移。

协同工作模型协同工作模型加加约束约束1.2。

水平荷载作用及变形特征水平荷载作用及变形特征F风风荷荷载载计计算算均均扣扣除除地地下下室室的的高高度度。

地地下下室室是是否否约约束束、约约束束的的程度程度与风荷载（外力）计算无关。

与风荷载（外力）计算无关。

F程程序序自自动动考考虑虑：

1。

地地下下室室部部分分的的基基本本风风压压为为零零；2。

在在地地上上部部分分的的风风荷荷载载计计算算中中，自自动动扣扣除除地地下下室室部部分分的的高高度度，地地下下室室顶板作为风压高度变化系数的起算点顶板作为风压高度变化系数的起算点。

F结结构构在在地地震震作作用用下下的的反反应应（周周期期、振振型型、位位移移、内内力力）受受地地下室外的回填土下室外的回填土约束程度约束程度的影响。

的影响。

F由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土吸收吸收。

F在在控控制制结结构构剪剪重重比比时时，不不考考虑虑地地下下室室质质量量。

即即不不考考虑虑地地下下室室楼层的剪重比。

楼层的剪重比。

地下室的剪重比可以不予考虑地下室的剪重比可以不予考虑越越向下约束程度越大，地震反应越小向下约束程度越大，地震反应越小程序仍然给出调整，但影响不大程序仍然给出调整，但影响不大地下室也可以不调整地下室也可以不调整水平位移的影响水平位移的影响有限约束有限约束越越向下约束程度越大，位移趋于向下约束程度越大，位移趋于00竖向位移没有影响竖向位移没有影响竖向位移不受侧向约束的影响，所以仍然较大竖向位移不受侧向约束的影响，所以仍然较大在水平力作用下地下室约束的变形特征在水平力作用下地下室约束的变形特征1.3。

竖向荷载作用及变形特征。

竖向荷载作用及变形特征F对对于于一一般般结结构构而而言言，地地下下室室外外的的回回填填土土约约束束对对竖竖向向荷荷载载作作用用几乎几乎没有影响没有影响。

F当当地地下下室室出出现现悬悬挑挑结结构构，则则地地下下室室外外的的回回填填土土约约束束对对竖竖向向荷荷载作用有一定影响。

所以，载作用有一定影响。

所以，地下室不应有悬挑结构地下室不应有悬挑结构。

F地地下下室室与与上上部部结结构构整整体体分分析析，是是首首选选。

因因为为竖竖向向变变形形的的协协调调是非常重要的。

是非常重要的。

F当当地地下下室室体体量量、面面积积很很大大时时，与与上上部部结结构构所所占占面面积积差差异异太太大大，如如超超大大地地下下室室、底底盘盘等等，此此时时可可以以根根据据上上部部结结构构的的底底面面积积取取外伸外伸23跨作为地下室跨作为地下室，并与上部结构共同分析。

，并与上部结构共同分析。

定义地下室定义地下室定义侧向约束定义侧向约束竖向位移协调竖向位移协调传基础力更合理传基础力更合理F上上部部结结构构与与地地下下室室共共同同分分析析，对对超超大大地地下下室室采采用用局局部部地地下下室室与上部结构共同分析，对于传基础荷载也是可行的。

与上部结构共同分析，对于传基础荷载也是可行的。

F分分开开计计算算，将将导导致致竖竖向向荷荷载载局局部部的的不不协协调调性性，与与整整体体分分析析将将产生差异。

产生差异。

2。

分析模型分析模型v简化的分离模型（有条件的）：

简化的分离模型（有条件的）：

将上部结构与地下室将上部结构与地下室分开分开，分别设计计算。

，分别设计计算。

按规范确定按规范确定嵌固层嵌固层作为二者作为二者分界分界。

v共同工作分析（无条件的）：

共同工作分析（无条件的）：

将上部结构与地下室作为一个整体，考虑将上部结构与地下室作为一个整体，考虑共同作用共同作用，采，采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。

束作用。

方法方法1：

地下室水平位移的侧向嵌固（地下室水平位移的侧向嵌固（-K法法）。

）。

方法方法2：

地下室水平位移的有限（弹簧）约束（地下室水平位移的有限（弹簧）约束（K法法）。

）。

满足层刚度要求的简化满足层刚度要求的简化嵌固端上移嵌固端上移单边有回填土的简化单边有回填土的简化不考虑土的侧向约束不考虑土的侧向约束作用作用地下室层刚度的计算地下室层刚度的计算第第2层（地下层（地下1层）的结构平面层）的结构平面第第3层的结构平面层的结构平面采用采用第第3种种层刚度的计算方法时，应先不设地下室层数层刚度的计算方法时，应先不设地下室层数查看所计算的层刚度及层刚度比值查看所计算的层刚度及层刚度比值第第2层层刚度（层层刚度（5.6、5.9）大于第）大于第3层层刚度（层层刚度（1.7、2.5）的的2倍，满足规范要求，所以可以把第倍，满足规范要求，所以可以把第3层底作为嵌固端。

层底作为嵌固端。

嵌固端上移的工程实例嵌固端上移的工程实例满足层刚度的要求满足层刚度的要求分析模型的选择分析模型的选择v虽然满足层刚度比的要求，虽然满足层刚度比的要求，但仍然但仍然选择选择按共同分析按共同分析通过对地下室部分施加侧通过对地下室部分施加侧向约束，考虑地下室外的向约束，考虑地下室外的回填土对结构有一定的约回填土对结构有一定的约束作用。

束作用。

-K-K型：

型：

1-K1-K层侧向嵌固。

层侧向嵌固。

KK型：

型：

地下室外加地下室外加KK倍主元倍主元刚度，侧向约束。

刚度，侧向约束。

弹簧侧移约束的图示弹簧侧移约束的图示选择选择K型约束，先定义地下室层数型约束，先定义地下室层数选择选择K型约束，定义地下室侧向约束系数型约束，定义地下室侧向约束系数分析模型的选择方法分析模型的选择方法v一般结构只要地下室体量一般结构只要地下室体量满足建模容量满足建模容量，最好首选，最好首选“上部下上部下部共同分析部共同分析”的计算模型。

的计算模型。

v当地下室当地下室体量太大体量太大，或上部，或上部有多个塔楼有多个塔楼时，时，宜仍然考虑宜仍然考虑“上上部下部共同分析部下部共同分析”的计算模型。

此时，地下室取上部结构外的计算模型。

此时，地下室取上部结构外围轮廓向外围轮廓向外23跨的结构部分跨的结构部分，作为该塔楼的地下室部分。

，作为该塔楼的地下室部分。

v只要采用只要采用共同工作共同工作的分析模型，的分析模型，无需考虑无需考虑层刚度层刚度2倍（地下倍（地下室层刚度仍应大于上层的层刚度）的要求。

室层刚度仍应大于上层的层刚度）的要求。

v当上部多塔结构当上部多塔结构靠的很近靠的很近时，宜考虑与地下室共同工作的分时，宜考虑与地下室共同工作的分析模型，地下室构件尽量简化，以满足整体建模容量的要求。

析模型，地下室构件尽量简化，以满足整体建模容量的要求。

地下室侧向约束刚度的作