地下室共同工作及地下室设计人防设计教材

邵弘弘 上部结结构与与地下下室共共同工工作及及地下 下室设设计、、人防防设计计 1 。地地下室室结构构的特特点 2 。分分析模模型 3 。风风、地地震、、恒活活荷载载作用用 计算算 4 。地地下室室抗震震控制制 5 。地地下室室外墙墙平面面外设设计 1 。有地下下室结结构的的特点点和 变变形特特征 v 上部结结构与与地下下室组组成一一个承力体体系，具有 有共同的的位移移场，相互互协调变变形。 v 地下室室外的的回填填土对对结构构侧向有一定定的约束 作作用。 v 地下室室楼层层侧移刚刚度通常较较大。。 规范有有关规规定：：嵌固部部位如如 何定定？ v 何为嵌嵌固部部位——————能约束束结构构所有位位 移和和转角角（ Dx 、、 Dy 、 Dz 、、 θx 、 θθy 、 θθ z ）的部位位，称称为嵌固部部位。 v 何为侧侧向约约束——————只约束束结构构的水平位 位移和和整体体扭转转（ Dx 、、 Dy 、 θθz ）的部位位 ，称称为侧向约约束。当这这种侧侧向约束很很大时，也 也可以以称之之为侧向嵌嵌固。 v 《抗震震规范范》第第 6.1.14 条、、《高高规》》第 5.3. 7 条都都规定定，当当地下下室顶板作作为上上部结结构 嵌嵌固部部位时，地地下室室结构构的楼楼层侧侧向刚刚 度不应小小于相邻上上部结结构楼楼层侧侧向刚刚度的的 2 倍。 v 《高规规》的的“宣宣贯培培训材材料””（ P5-12 ）建 建议：：当刚刚度比比不满满足嵌嵌固部部位的楼层层侧 向向刚度度比规规定时时，有有条件件可增加加地下下室 楼楼层的的侧向向刚度度，或或者将将主体体结构构的嵌 嵌固部部位下下移至至符合合要求求的部部位。 地下室室侧向向刚度度比计计算：：确 定嵌嵌固部部位 v 《高规规》的的“宣宣贯培培训材材料””（ P5-12 ）建 建议：： Ø方法 1 ：按《抗抗震规规范》》的楼楼层剪剪力与与层 间间位移移比计计算。。 Ø方法 2 ：按《高高规》》附录录 E 的的剪切切刚度度比 计计算。。 v 《抗震震规范范》第第 6.1.14 条文文说明明中建建议：： Ø当进行行方案案设计计时，，侧向向刚度度比可可采用 用剪切切刚度度比估估算。。 1.1 。地地下室室的特特点和和约 束束模型型 ! 上部结结构与与地下下室共共同组组成一一个承承载力力体 系系，具具有共同的的位移移场，相互互协调变变形。 !地下室室外回填土土对结构构有一一定的的约束作用。且回 回填土土的约约束作作用从从上倒倒下越越来越越强。。 !回填土土只对对结构构的侧向变变形有约束束，对对竖向向 变形形没有有约束束。 地下室室侧向向约束束程度度的变 变化 ! 1 、高高规 5.3.7 条，，地下下室顶顶板作作为上上部结结 构的的嵌固端端时，地地下室室结构构的楼楼层侧向刚刚度 不应小小于相相邻上上部结结构楼楼层侧侧向刚刚度的的 2 倍倍。 !2 、地下室室某一一层顶顶板作作为上上部结结构嵌固端 端。用的的很少少。 ! 3 、半半地下下室应应从严严处理理，即即不考考虑有有回 填填土一一边的的侧向向约束束作用用。 简化分分析模模 型 满足层层刚度度要求求 的简简化 单边有有回填填土的 的简化化 协同工工作分分析模 模型 ! 通过对对地下下室部部分施施加侧侧向弹簧约约束，考虑 虑地下室室外的的回填填土对对结构构有一一定的的约束 束作用用。 ! 回填土土的约约束与与土的的压缩模模量有关。。 !程序采采用简化方方式模模拟地下室室的侧侧向约约 束。。 地下室室层数数定 义义 地下室室约束束刚度度 定义义 ! 回填土土对地地下室室约束束相对对刚度度比：：这个参参 数反反映了了侧向向土对对结构构侧向向的约约束作作 用。。 !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在 结结构构上上也也是是这这个个现现象象。。所所以以，， 约束束可可以以用用刚刚度度来来模模拟拟。。 !相对对刚刚度度比比：：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 效刚刚度度是层层刚度度的的 2 倍倍，，该该系系数数则则 填填 2 。。 ! 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大大数数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 束、、嵌嵌固固不不动动的的目目的的。。 ! 一般般小小于于 10 以以下下的的约约束束均均为为有限限 约约束束，地地下下室室将将会会产产生生很很小小的的侧 侧向向位位移移。。 协同同工工作 作模模型型 加约约束 束 1.2 。。水水平平荷荷载载作作用 用及及变变形形特特征征 ! 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。。地地下下室室是否否约约束束、约束束的的程程度度 与风风荷荷载载（（外外力力））计计算算无无关关。。 !程序序自自动动考考虑虑：： 1 。。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，，地地下下室室顶顶板 板作作为为风风压压高高度度变变化化系系数数的的起起算 算点点。 !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））受受地下下 室室外外的的回回填填土土约束束程程度度的影影响响。。 !由地地下下室室质质量量产产生生的的地地震震力力，，主 主要要被被室室外外的的回回填填土土吸收收。 !在控控制制结结构构剪重重比比时，，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楼层 层的的剪剪重重比比。。 地下下室室的的剪剪重重比比 可可以以不不予予考考虑虑 越向向下下约约束束程程度度越越 大大，，地地震震反反应应越越小 小 程序仍然然给出调调整，但但影响不 不大 地下室也也可以不不 调整 水平位移移的影响响——有有限约 束束 越向下约约束程度度越大，，位 移趋趋于 0 竖向位移移没有影 影响 竖向位移移不受侧侧向约束束的影响响， 所以以仍然较较大 在水平力力作用下下地下室室约束的的 变形特特征 1.3 。。竖向荷荷载作用用及变形 形特征 ! 对于一般般结构而而言，地地下室外外的回填填土约束束对 竖向荷载载作用几几乎没有影响响。 !当地下室室出现悬悬挑结构构，则地地下室外外的回填填土 约束束对竖向荷载载作用有有一定影影响。所所以，地下室 不不应有悬悬挑结构构。 !地下室与与上部结结构整体体分析，，是首选选。因为为竖 向变形的协协调是非常重重要的。。 ! 当地下室室体量、、面积很很大时，，与上部部结构所所占 面积积差异太太大，如如超大地地下室、、底盘等等，此时 时可以根据据上部结结构的底底面积取取外伸 2 ～ 3 跨跨 作为地地下室，并与上上部结构构共同分分析。 定义地下下室 定义侧向向约束 竖向位移移协调 传基础力力更合理 理 ! 上部结构构