上部结构与地下室共同工作及地下室设计、人防设计黄吉锋中国建筑科学研究院软件所第一页，共二十八页。1.上部结构与地下室共同工作1.1规范有关规定1.2分析模型1.3风、地震、恒活荷载作用计算1.4地下室抗震设计1.5地下室外墙平面外设计1.6地下室人防设计第二页，共二十八页。1.1有地下室结构的特点上部结构与地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场，相互协调变形；地下室外的回填土对结构有一定的约束作用。地下室楼层刚度通常较大第三页，共二十八页。规范有关规定：嵌固部位如何定？何为嵌固部位？---能约束结构水平位移和整体扭转的部位，称为嵌固部位。《抗震规范》第6.1.14条、《高规》第5.3.7条都规定，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。《高规》的“宣贯培训材料”（P5-12）建议：当刚度比不满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时，有条件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符合要求的部位。第四页，共二十八页。地下室侧向刚度比计算：确定嵌固部位《高规》的“宣贯培训材料”（P5-12）建议：方法1：按《抗震规范》的楼层剪力与层间位移比计算方法2：按《高规》附录E的剪切刚度比计算《抗震规范》第6.1.14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。第五页，共二十八页。1.2分析模型简化的分离模型：将上部结构与地下室分裂开，分别设计计算按规范确定嵌固层作为二者分界共同工作分析将上部结构与地下室作为一个整体，考虑共同作用，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束作用。方法1：嵌固地下室的水平位移(-K法)方法2：对地下室部分施加弹簧约束（K法）第六页，共二十八页。满足层刚度要求的简化单边有回填土的简化第七页，共二十八页。第八页，共二十八页。第九页，共二十八页。第十页，共二十八页。第十一页，共二十八页。分析模型共同工作分析通过对地下室部分施加弹簧约束，考虑地下室外的回填土对结构有一定的约束作用。-K:1-K层近似嵌固K:地下室外加k倍对角刚度第十二页，共二十八页。1.3风、地震、恒活荷载作用计算风荷载计算地下室部分的基本风压取为零；在地上部分的风荷载计算中，自动扣除地下室部分的高度，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点；结构在风荷载作用下的反应（位移、内力）受地下室外的回填土约束。第十三页，共二十八页。地下室对风荷载计算的影响地下室顶板第十四页，共二十八页。地震作用计算结构在地震作用下的反应（周期、振型、位移、内力）受地下室外的回填土约束；由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土吸收；执行抗规(5.2.5)控制结构的“最小剪重比”时，地下室部分也考虑在内。考虑回填土约束时，地下室地震作用减小，但并非没有！第十五页，共二十八页。地下室对总地震作用的影响A.若地下室约束刚度比填零，则对总地震作用无影响B.若地下室约束刚度比大于零，则根据约束强弱调整地震作用，约束越强，地下室地震作用考虑越少，约束非常大时，相当于不考虑地下室地震作用C.若地下室约束刚度填负整数M,则对底部M层地下室的水平位移和扭转角作完全嵌固，从而也就完全不考虑底部M层的地震作用（M<=MBASE）第十六页，共二十八页。地下室顶板ABC不同地下室侧向约束刚度比下的地震作用示意第十七页，共二十八页。恒活荷载作用计算正确理解(-K法)嵌固的含义（水平嵌固；竖向可变形）地下室部分竖向构件的轴向变形和转动会导致上部结构恒活作用内力的重分布。对于一般规则结构，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用影响很小。对于不规则结构，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用有一定影响，在计算中由程序自动反映这一特点。第十八页，共二十八页。1.4地下室抗震设计地下室的抗震等级（抗震规范第6.1.3条）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。地下室无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等...
