高规 5.3.7高层建筑结构计算中,当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2 倍。【条文说明】E.0.1条公式高规地下室顶板做嵌固端小结:1. 地下一层侧向刚度大于等于地上一层侧向刚度的2倍;2. 地下一层侧向刚度计算时考虑剪力墙、柱的刚度,不考虑土体的抗侧力作用;3. 地下一层侧向刚度可考虑地上结构外扩三跨范围的结构刚度。
【条文说明】
E.0.1条公式
高规地下室顶板做嵌固端小结:
1. 地下一层侧向刚度大于等于地上一层侧向刚度的2倍;
2. 地下一层侧向刚度计算时考虑剪力墙、柱的刚度,不考虑土体的抗侧力作用;
3. 地下一层侧向刚度可考虑地上结构外扩三跨范围的结构刚度。
实际情况:
地下室在水平向运动时受土体的侧向反力作用,加之地下结构通常有外围挡土墙,因而结构的地下部分通常位移较小。用上述方法计算结构下上层的刚度比来做判断,从刚度本身来说,是个简便而偏于安全的方式。但实际上,即使如此,下部结构的位移并不会是零。因此,选则地下室顶板做崁固部位,通常来说,对上部结构偏于安全,对下部结构偏于不安全,然而,这种近似在工程上是允许的,也是合理的。
计算方法:
1. 地上结构以地下室顶板做嵌固,舍弃地下部分只对地上部分做计算;将地上部分嵌固端的反力作为外荷载加在地下部分,单独再计算地下部分,此时地下部分的计算除作为外荷载的上部传来的力外,不单独考虑地震作用;
2. 将地上地下一起计算,采取措施使地下室顶板处位移为零。PKPM是通过设置土体的弹簧作用达到这点的。
讨论:
1. 地下室侧向土体是地下室侧限的保障,如地下室外墙处无土体提供侧限,不是不行,但是不好;
2. 通常地下室的2倍刚度保障需靠墙体提供,而通常又是档土外墙。因此,当三跨内还未达到外墙时,通常要扩大计算范围以达到2倍刚度;
3. 当外墙外扩多跨距离较大时,注意这些跨应能有效地传递水平力,避免这部分结构出现过多的扭转作用;
4. 当外扩地下部分顶板的标高低于本楼地下室顶板标高,致使产生错层时,可用斜梁或加腋梁连接两部分结构,否则,可向下一层,以地下一层底板做嵌固端。
以上为超限审查时审核±0.000作为嵌固端的体会,与大家分享,不妥之处请大家指正。(作者:王立军,转自博客)