對結構嵌固端的理解和探討

齊娜

西部建筑抗震勘察設計研究院

    結構設計中嵌固端的確定具有非常重要的意義，它不僅關系到結構中某些構件內力分配的準確性，而且還影響結構產生側移的真實性。

    以《建筑抗震設計規范》第6.1.14條為例：地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，應避免在地下室頂板開設大洞口，其樓板厚度不宜小于180mm。該規定的主要旨意在于：地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，要保證地下室頂板具有足夠的剛度和強度，應能將上部結構的地震剪力傳遞到全部地下室結構。規范對樓板開洞限制的用意是，使上部結構傳來的水平力能通過地下室頂板傳至地下室部分的其他抗側構件，即那些不是由上部結構構件延伸下來的抗側力構件，如地下室外墻等。而大洞口嚴重削弱了樓板的整體性，甚至切斷了主要的傳力途徑，不利于將水平力通過樓板分配到地下室各抗側力構件上。事實上洞口的影響不只是反映在其總面積大小上，其位置以及單個洞口的大小也很關鍵。

    板厚的規定是可以適當放寬的，因為強震時混凝土開裂，不宜考慮其傳力作用。所以板的厚度與傳力并無直接關系。若柱網內設置多個次梁時，板厚可適當減小。由樓板傳遞地震剪力時，實際上宜只考慮板內鋼筋的作用，并應注意鋼筋的錨固。當然較厚的板可以容納較多的鋼筋。

    規范要求：地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下室的側向剛度不應小于地上一層側向剛度的2倍。相應條文說明指出：計算地下室結構樓層側向剛度時，可考慮地上結構以外的地下室相關部分的結構，“相關部位”一般指地上結構外擴不超過三跨的地下室范圍。實際上地下室的側向剛度與地上一層的側向剛度是不連續的，至少很大部分是不連續的，由于地下室往往比地上一層平面大，抗側力構件數量增多，從而大大增加了地下室的側向剛度，但這些構件與上部結構是不連續的，分布也是不均勻的。為了保證地下室與地上一層剛度的均勻性，連續性，故有了“相關范圍”的規定。總之，地下室作為上部結構的嵌固部位往往是有條件的。這個條件就是地下室與上部結構之間必須有良好的側向力傳遞。事實上地下室的嵌固作用就與帶轉換層的結構非常類似了。1)結構豎向構件的連續性，上部的框架柱、抗震墻都盡量能落在地下室，在有必要的情況下能盡量的加強；2)樓板的作用，如加厚板厚，加大樓板混凝土強度等級，以及加大樓板的配筋率。

    實質上，上部幾十層高的結構不可能靠某一層樓板就將其固定住，而是通過該層樓板及其底下連接的抗側力構件整體提供的約束作用來限制住上部結構的位移和轉角。故在加強地下室頂板的同時地下室墻柱也做了相應規定。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)