地下室挡土墙结构设计分析论文（通用10篇）-凯发旗舰厅
下面是小编帮大家整理的地下室挡土墙结构设计分析论文，本文共10篇，希望对大家的学习与工作有所帮助。
篇1：地下室挡土墙结构设计分析论文
地下室挡土墙结构设计分析论文
摘要:地下室挡土墙按常规设计时存在着一些安全隐患，综合考虑不同部位挡土墙的具体受力情况，对挡土墙结构设计进行分析整理与总结，并同时提出了相应的设计建议。
关键词:地下室;挡土墙;设计;建议
目前地下室设计最常用的解决土压力作用的方法即是结构自挡土，地下室挡土墙是直接接触土压力的构件，当按常规设计时，没有具体问题具体分析，因此，挡土墙设计存在着一些安全隐患。本文将从挡土墙结构设计中计算简图的选取、荷载取值、一般部位及特殊部位进行分析整理，总结了地下室挡土墙结构设计时的设计方法及要点。
1地下室挡土墙的计算简图的确定常
规设计时，将地下室各层楼板、基础底板等作为地下室挡土墙的支承，计算简图通常按下述方式处理:顶板处简化为铰接，基础底板处简化为固端，其他地下室楼层作为连续支座，将挡土墙按1m宽板带简化为多跨连续梁进行内力计算和配筋，这也是设计人员通常所采用的挡土墙的计算简图。但是还应该考虑基础底板及顶板约束作用的实际大小，否则可能会给相关部分的受力构件带来安全隐患。且地下室楼板因为使用功能的需要，在车道、楼梯、开洞等处楼板的传力途径并不直接，甚至无法作为支承。故在确定地下室外墙的计算简图时，必须熟悉地下室各层的布置和楼板的缺失情况等，考虑由外墙传来的.土压力的传力途径，并保证传力途径简单直接。
2土压力的取值
2.1静止土压力
当挡土墙的刚度很大，在土压力作用下墙处于静止状态即位移为零时，墙后土体处于弹性平衡状态，因此，地下室挡土墙的土压力按静止土压力计算。土压力计算公式为:p=γhko，静止土压力系数ko与土性、土的密实程度等因素有关，在一般情况下，砂土ko=0.35～0.5，黏性土ko=0.5～0.7，计算时可近似取为0.5。地下水位以上取土的饱和容重，地下水位以下取土的浮容重并采用水土分算法进行计算。静止土压力按下述公式计算:p=k0(q “z)(z≤hw)p=k0［q ”hw “’(z－hw)］(z＞hw)式中q—作用于地表的室外荷载，kn/m2;”─土的重度，kn/m3;z─计算土压力点的深度，m;k0─静止土压力系数;\"’─土的浮重度，kn/m3;hw─地下水的埋藏深度，m。
2.2室外堆载和消防车荷载对土压力取值
计算地下室挡土墙时，要考虑室外堆载和消防车荷载的影响，但两者不同时考虑。室外堆载荷载一般取10kn/m2;根据《全国民用建筑工程设计技术措施》［2］，明确给出停放消防车的室外地面活荷载取5kn/m2。综合考虑室外活荷载取值按10kn/m2满足各工况要求。
3一般部位地下室挡土墙受力分析与设计
3.1地下室挡土墙底部嵌固条件
当基础底板对侧墙有较好的约束时才可以满足简化计算模型中固端的条件。当仅采用柱下独立基础且没有抗水板，或者抗水板置于较软的土层上时，抗水板无法对侧墙形成有效的约束作用，此时依然采用基础底板处简化为固端的简化计算模型会导致外墙靠底板处的外侧弯矩偏大，而内侧弯矩偏小，偏不安全。因此，在进行地下室挡土墙设计时，应对这种情况的地下室侧墙跨中弯矩采取乘以放大系数的方式或者按照底部采用不动铰支座进行包络设计。
3.2水浮力的附加弯矩作用
当地下室抗浮水位很高时，由于地下水对于底板的作用，会导致底板与外侧墙相交处产生一个与侧墙根部弯矩方向相反的转动，此时底板对于侧墙的约束作用超过计算模型中固端的假定，实际的负弯矩可能会大于按照计算模型中固端计算的负弯矩，此时应将地下室底板与侧墙弯矩共同计算设计。
3.3次梁对地下室挡土墙的约束作用
由于次梁对地下室挡土墙的约束作用，在有次梁的地方侧墙会产生一个较大的负弯矩，这种情况与侧墙上部不动铰支座的计算假定有较大的出入，而计算弯矩值较大，因此，在有次梁的地方应采取特殊的构造措施。建议将次梁的上部钢筋锚入侧墙后往下延伸一段后进行锚固。
4特殊部位地下室挡土墙受力分析与设计
4.1地下室挡土墙转角处
由于地下室挡土墙转角处形成了连续支座，按单向板计算时水平向在该处应考虑墙体的嵌固作用，应按转角处简化为固端的双向板计算支座弯矩值(水平向的计算跨度可取墙体高度的2倍)，并按该弯矩配筋。选筋时可考虑分离式配筋，不必与墙体分布筋协调，支座钢筋与水平分布钢筋采用搭接连接。
4.2临边坡道处地下室挡土墙计算
沿地下室外墙布置车道时，由于车道打断了地下室外墙的楼板支承，当考虑车道板作为外墙的支承时，应注意车道板是否能有效传递水土压力。因车道板与楼板不在一个标高，须通过柱或墙来间接传递，建议在车道板的另一侧增设钢筋混凝土墙体，以平衡车道板传来的水土压力。车道处由于车道板倾斜，地下室外墙的受力情况相对较复杂。1)车道范围地下室挡土墙各处的计算跨度均不同。2)由于车道板倾斜，与楼面标高不一致，导致支承地下外墙的水平力不能直接传递，其传力方式有:①车道板一端支承于地下室外墙，一端支承于梁上时，地下室外墙传递的水平力先传给车道板，车道梁板整体作为一个水平放置的受弯构件承受地下室外墙传来的荷载，受弯构件的跨度为车道板的斜长或有效支承间的距离;②车道板一端支承于地下室外墙，另一端支承于钢筋混凝土内墙上时，地下室外墙传递的水平力先传给车道板，车道板再将集中力传递至内墙上，即内墙需考虑承受外墙传来的水平荷载，而不仅仅是按构造配筋;③当不符合①、②两种传力方式时，则地下室外墙应作为支承于地下室底板的悬挑构件计算。针对车道处地下室外墙的受力特点，计算时对地下室外墙可采取分区段计算的方法，根据计算结果对其分区段采用不同的配筋方式或构造。然后根据车道板的支承情况，将车道梁板整体作为受弯构件进行计算，或将车道板传递的集中荷载传给地下室内墙进行计算。沿地下室外墙布置车道时，车道处外墙的高度是变数，跨度变化大，应适当分段计算并配筋，配筋方式应特别注意这一特点，对应力集中处应加强配筋构造，以优化设计。
4.3地下室外墙处楼板开洞
由于地下室外墙在楼层板处的支承楼板缺失，外墙的支承条件发生了改变，对该部分墙体的计算和配筋构造需专门分析，并采取符合实际受力特点的计算简图进行计算。对该类墙体可采用双向板的计算简图进行计算，上端简化为自由端，下端为固定端，左右为固定端并考虑弯矩折减，适当增大挡土墙内侧分布钢筋。
5结论与建议
综上所述，地下室挡土墙的设计，要达到安全、经济、合理，应该从头至尾做到正确的概念设计，准确的计算模式、构造和合理的配筋，才能够保证设计结果既安全又经济，也是减少或者避免施工过程中安全事故发生的重要举措。
参考文献:
［1］gb50010－混凝土结构设计规范［s］．
［2］住房和城乡建设部工程质量安全监管司．全国民用建筑工程设计技术措施－结构(地基与基础)［m］．北京:中国计划出版社，2009．
［3］张克恭，刘松玉．土力学［m］．3版．北京:中国建筑工业出版社，2010．
［4］gb50009－建筑结构荷载规范［s］．
篇2：人防地下室墙体结构设计论文
摘要：随着我国城市化进程不断加快，城市地下空间开发规模日趋加大，人防地下室工程将日益扩大，对人防地下室结构设计提出了更高要求。人防地下室的设计相对于传统的建筑结构设计工作来说具备着较为突出的复杂性和设计难度，其不仅仅需要关注于施工材料的强度选择，还需要重点针对人防地下室的相关特点和功能需求进行恰当处理，如此才能够保障人防地下室结构的稳定性，但是，目前人防地下室墙体结构设计过程中存在着诸多问题。因此，应针对问题应采取相应的措施，加强人防地下室设计，提升人防地下室设计质量。
篇3：人防地下室墙体结构设计论文
1.人防地下室结构设计特点
人防地下室全称为人民防空地下室人防地下室，是现代人防工程中的重要组成环节，是落实人民防空系统的重要物质性基础，其主要包括以下几方面特点：（1）由于人防地下室在人民防空系统中占有重要的作用，这就要求在对人防地下室结构设计过程中，应充分考虑战时规定武器爆炸动荷载。对于武器爆炸动荷载而言，具有荷载量偶然性、持续衰减性等特点，对于人防地下室结构冲击形式以空气冲击波为主，且人防地下室主要承载结构则以墙体、建筑物支撑柱为主。因此，人防地下室结构设计应着重考虑武器爆炸动荷载对其墙体、建筑物支撑柱影响。（2）人防地下室另一个重要用途是作为和平时常规建筑物使用，其建筑物结构设计与战时建筑物使用要求不同。因此，在对人防地下室结构设计过程中，应兼顾考虑战时和和平时建筑物结构设计特点，做好二者差异化标准，并可以实现战时和和平时功能的转换。（3）由于人防地下室特殊的使用特点，其在支撑墙、外墙等结构构件选择方面与常规建筑物有所不同。为应对规定武器爆炸动荷载，人防地下室外墙、支撑墙结构构件选择时，使用了诸如受弯构件替代常规的钢筋混凝土构件，对于确保其动力载荷承受能力方面具有显著意义。（4）据试验数据统计，人防地下室结构件要求较常规标准化静载试验时，其对动荷载要求更高，其材料力学性能应更加稳定。因此，为满足人防地下室使用要求，可提高其建筑材料设计强度，降低其建筑构件的安全度、可适度。
2.人防地下室结构设计原则
（1）开展人防地下室结构设计过程中，应充分考虑人防地下室平战两用的特点，对建筑物设计时兼顾同时满足日常使用和战时需求的原则，且满足战时与日常使用时载荷差异，进而确保人防地下室可以满足实际多方面的承载需求标准。（2）由于人防地下室使用特点，其在结构设计过程中应着重考虑建筑物结构强度，即坚持结构设计符合强度检测标准原则。在人防地下室墙体结构设计中，应确定建筑物内各构件的延性比，及时关注建筑物防护密闭需求与变形限制的关系。（3）由于人防地下室在战时使用过程中起到预防核武器或者其他常规武器破坏作用，这就要求人防地下室设计过程中应在强度设计参数时，以最强烈破坏情况下作用力后果为基准，以确保战时武器破坏力对人防地下室无法产生破坏。
3.人防地下室墙体结构设计注意事项
3.1明确墙体水平等效静荷载标准值
对于人防地下室墙体结构设计工作来说，其自身稳定性的提升需要首先从墙体水平等效静荷载标准值的确定人手进行控制，参照人防地下室结构的抗力级别进行分析，随着抗力级别的提升，相应的荷载水平也不断提升。对于一般的墙体水平等效静荷载标准值的确定来说，其在具体的规范中都存在着明确的标识，但是在具体的选择应用过程中却需要引起设计人员的多方面思考，比如对于顶板荷载是否涉及到上部建筑结构就需要进行重点分析，而对于墙体结构两侧空间的不同功能同样也需要进行重点把握，结合其功能需求进行判定，选择佳的荷载标准值。
3.2做好荷载组合和内力分析工作
在人防地下室墙体结构设计工作中，还需要重点针对荷载组合以及内力进行全面分析，确保其满足应用需求。因为人防地下室的应用一般都需要具备较长的使用期限，短也需要维持在50年左右，因此，在荷载组合以及内力的相关设计中就需要考虑这种耐久性方面的内容。此外，相对于具体的荷载组合工作来说，还需要全面了解荷载的各个不同来源和大小，比如对于建筑物自重、地下水压力以及土压力都需要进行全面分析，并且了解其在人防地下室墙体结构中发挥的作用，并且通过图表的方式进行充分设计，进而才能够较好提升其组合的可靠性，在该分析过程中同样需要重点关注临空墙的相关内容。
3.3墙体结构最小配筋率的确定
对于人防地下室墙体结构的有效设计应用一般都是采用混凝土结构的方式进行处理，基于混凝土结构的应用来说，明确其配筋率也就显得极为必要，这种配筋率的确定一般要求分析计算出小配筋率，如此才能够在保障人防地下室墙体结构稳定性的.前提下保障相应施工的经济性。在这种小配筋率的计算分析中，需要首先结合人防规范的相关要求进行分析，然后再参考人防地下室墙体结构的基本性能需求，分析其对于强度以及荷载等方面的要求，如此也就能够确定墙体结构受压的小配筋率数值。在小配筋率明确后，还应该进行认真的验算分析，确保其能够维系人防地下室墙体结构的稳定性效果。
4.结语
改革开放以来，我国社会经济高速发展，建筑行业得到了广阔的发展空间，特别是城市地下建筑发展迅速。随着社会和人们对防空安全、抗灾意识的提升，人防地下建筑工程无论是建设规模，还是建设水平都有较高的提升。但是对于墙体结构的设计来说，除了稳定性方面的思考之外，在具w的墙体结构设计中还需要围绕着经济性以及实用性等方面进行探索，如此才能够切实提升整体设计的有效性，保障后续人防地下室墙体结构施工的有序性。
篇4：建筑半地下室框架结构设计论文
摘要：随着社会经济不断发展和进步，城市化进程不断深化发展，我国建筑行业迎来了一个又一个发展的高峰期。进入新世纪以来，我国各个地区的建筑工程数量和规模在不断提升和扩大，建筑物结构逐渐趋于复杂化和多样化，国家人口数量增多，居民物质生活水平显著提升，对建筑物功能提出了更高的要求。同时随着建筑用地资源稀缺，地下建筑施工就成为提高土地利用资源的重要措施。但是由于地下室使用有其独特技术要求，加上地下结构复杂，因此，在地下室结构设计过程中一定要保证科学合理。对于建筑物来说，结构设计是建筑工程建设施工的重要环节，文章主要结合实际案例，就建筑物半地下室框架结构设计措施进行了分析，希望通过本次研究对更好的提升半地下室框架结构设计质量有一定助益。
篇5：建筑半地下室框架结构设计论文
进入新世纪以来，建筑领域在国民经济建设方面发挥着十分重要的作用，最近几年建筑逐渐向着多功能化，多样化和结构的复杂化角度转变，这主要是基于消费者对建筑需求多样性要求。建筑功能和结构的复杂化，是基于科学合理结构设计的前提下才能实现的。最近几年，建筑框架结构的合理性就成为消费者高度关注的问题。建筑物地下室框架结构设计对整个建筑物的使用功能有着较为严重的影响，特别是对于建筑物半地下室框架设计，需要综合分析好各个方面优势和缺点，综合采取多样化的设计理念，保证整个框架结构设计和合理性和科学性。
1建筑框架结构设计原则分析
在地下室框架结构设计过程中，需要重点考虑的就是整个地下建筑结构的稳定性和科学性，做好抗震设计工作，避免地震对地下结构产生威胁和影响。在地下室框架结构抗震性能计算过程中，需要结合不同的地质特点以及整个建筑物的整体性质，决定是采用刚性计算还是柔性计算，亦或者采用刚柔兼备的理论计算模式进行计算。同时在对建筑物地下室框架结构性能计算过程中还要对建筑物地基类型进行充分考虑。在地下室结构设计过程中，可以考虑将建筑物设计成双向梁柱承载体系，可以显著提升地下室框架结构的稳定性。
篇6：建筑半地下室框架结构设计论文
2.1案例研究。本次研究选择的工程为广东省阳江市某房地产开发商的地下车库，建筑物功能为高层商住楼用户提供车库，地面以上无建筑物，为纯地下车库，属于半地下室类型，整个地下建筑物总高度3.9m。按照现行国家规范和广东省省规的相关设计要求，本地区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，地下车库框架结构抗震等级为二级，地面粗糙度类别为c类。由于工程场地的地下水位较高，且开挖土多为细砂，对细砂层的开挖，会给施工带来巨大困难，故选用半地下室模型结构，其中以室外地坪标高为±0m，半地下车库结构底板上皮标高为-1.7m，地下车库建筑顶板地坪标高为2.2m。
2.2建筑物半地下室框架结构模型计算分析。在本次项目工程设计过程中，要求半地下室窗户以上露出地面30cm左右，要想满足这方面施工要求，半地下室挡土墙和顶板结构不能实现连接互通，正是因为这个特殊的施工要求，半地下室距离水平地面以下有超过2.4m的结构位于水平地面以下。本次项目工程框架结构设计过程中，总共有两套方案，第一种设计方案是按照整体原则。根据整个建筑物楼层的实际需求进行科学设计，这样不考虑地下室，也不需要进行挡土墙设计，然后使用相应的计算软件设计出相应的设计模型，第二种方案是在地下室设计过程中，从工程局部出发，在进行计算模式设计过程中，在软件地下室参数中填写1，存在一层地下室。通过对这两种计算方式进行分析发现，如果从整体施工合理性考察，应用第二个设计模型比较合理，应用第一种设计模型，在项目工程具体施工过程中存在很多不确定和不安全的因素。但在第二种设计模型中，因为采用的剪力墙结构，而框架结构的'参数数据只是地下室一层的数据，因此，在施工过程中有可能会出现明显的侧向高度突变等问题，整个弯矩和第一种计算模型下相比较，明显数值和很大。因此，在选择计算方案过程中应该从综合方面综合分析，从而选择合适的计算模型。
2.3整体模型设计措施分析。在对地下室挡土墙进行开洞处理之后，会导致短柱现象的发生，这时整个挡土墙的抗震性能并不是很好。在具体施工过程中，如果施工现场能够满足相应的施工要求，挡土墙和地下之主体结构之间可以不进行连接，保证两者至今相互独立和脱离。也就是在主体和挡土墙还有一段距离时，建设一个砖墙砌体，主体结构和这个砌体墙连接，而不和挡土墙结构连接，这样即便是出现了地震，主体结构和挡土墙也不会出现相互碰撞。但是如果在施工现场无法满足主体结构和挡土墙两者的独立性，砌体墙连接模式就不能应用，这时就需要设计人员在设计地下室剪力墙时，必须增加外墙刚架柱的抗剪能力。在具体施工过程中，设计人员必须采取必要措施对框架柱进行高加密处理，如果依然不能满足施工要求还需要设计人员向其中加入型钢芯柱。此外，在施工过程中，对于没有开洞的剪力墙，需要我们结合剪力墙水平方向的长度科学设计。如果长度比较小，则可以将剪力墙设计成地下室暗柱，保证上下能够联会贯通。这种设计形式主要是因为短肢剪力墙的受力情况与暗柱的受力情况大致相同。在设计过程中，为了切实保证暗柱的抗震性能，设计人员应该增加暗柱的抗剪箍筋。在具体框架结构设计过程中，设计人员应该从整体角度出发，考虑结构设计问题。对于第一种计算模型，在施工过程中与实际本身存在缺陷，但是框架结构的梁柱需要结合第一种计算模型获得，而第二种计算模型的地下室挡土墙中能够更好的提升整个结构的刚度，第二种计算模型框架结构的内力要显著高于第一种计算模型。所以在具体设计计算过程中，设计人员应该从整体出发，将两种计算模型有机结合，确保设计方案能够满足施工要求。
2.4挡土墙结构计算分析。不同的地质环境，挡土墙所受到压力是各不相同，当地下水位不高时，可以让挡土墙和框架柱采用固定连接或者铰接方式进行连接。但是当挡土墙和框架柱结构连接后，整个结构横向方面会受到来自多方面压力的影响。如果整个框架柱的刚度较大，则结构受到的间接性压力更加突出。在本次项目工程设计过程中，设计人员对采用简化式计算方式，将挡土墙的荷载按照矩形荷载计算，将其看作是三个边被固定，一个边自由板面，然后通过计算既能够得出框架柱上受到的间接性侧压力。在实际设计过程中，可以将地下室的挡土墙看做是一个板面结构进行计算和设计，当挡土墙的长度和高度比值大于3，则可以将这个挡土墙看做是一个板面结构，整个挡土墙的侧压力仅仅向着挡土墙上下两个方面传递，而对框架柱的产生的侧压力可以忽略不计。如果挡土墙的长度和高度比值小于2之后，可以将挡土墙看做一个双向板进行计算。
总之，文章所提出两种计算模式，不管单一使用那种计算模型，都存在一定的缺陷，因此，就需要设计人员结合项目工程实际情况，考虑到框架柱和挡土墙的侧向压力问题，综合应用上述两种方案，保证施工顺利完成。
参考文献
[1]张翔宇.论建筑工程中框架结构构造与设计[j].住宅与房地产，（06）.
[2]田.建筑工程框架结构的建筑工程施工技术分析[j].黑龙江科技信息，2016（05）.
[3]李红阳.框架结构的建筑工程施工技术分析[j].黑龙江科技信息，（16）.
[4]王华.浅谈建筑工程中框架结构构造与设计研究[j].江西建材，（21）.
篇7：建筑工程中地下室结构设计探析论文
建筑工程中地下室结构设计探析论文
论文关键词：建筑工程；地下室结构设计；结构平面设计；抗震设计
论文摘要：随着高层建筑的飞速发展，其建筑设备用房、地下消防水池和汽车停车位多功能都应用在地下室，因此在高层建筑设计中，地下室结构设计难点繁多、意义重大。文章分析了地下室结构设计中的难点问题，并针对性提出了优化设计的方案。
目前城市土地资源日益紧缺，建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。然而，建筑由于其功能和结构本身的需要，大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计和施工有一定的特殊要求。
一、地下室结构设计难点概述
地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般来讲概括起来为：（1）结构平面设计；（2）抗震设计；（3）地下室抗浮、抗渗设计；（4）外墙结构设计。
二、建筑工程地下室结构优化设计
（一）结构平面设计
在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。
（二）抗震设计
一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为：多层建筑中半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反gb50011-第7.1.2条。地下室顶板为上部结构嵌固端，地下室一层抗震等级定为三级，而上部结构为二级，按gb50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级。
若地下室设计不当，对其整体的抗震性能会产生较大的影响。根据施工图审查要点，一般来讲，对于半地下室的'埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱应协调统一。对地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，应采取一定的措施进行处理，否则不应作为上部结构的部位。相关规范明确规定，作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼，盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构的部位。结构计算应向下计算至满足要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上计算，并应包括地下层。
（三）地下室抗浮、抗渗设计
一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了gb50007-第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合gb50009-2001第3.2.5条等。
地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；（2）膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；（3）后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用；（4）提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。
（四）外墙结构设计
地下室的外墙是结构设计的重点，应按水、土压力验算，在设计时应注意以下要求：（1）荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重，水平荷载包括地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋；（2）静止土压力系数。静止土压力宜由试验确定，当不具备试验条件时，砂土可取0.34～0.45，粘性土可取0.5～0.7；（3）地下室外墙的配筋计算。实际设计时，在外墙的配筋计算中，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此，在计算地下室外墙的配筋时，对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块，如高层建筑外框架柱之间，按双向板计算配筋为宜，其余的宜按竖向单向板计算。对竖向荷载较小的外墙扶壁柱，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小，适当地配以外侧附加短水平负筋加强，外墙转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端），侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩相等，底板的抗弯能力应不小于侧壁的抗弯能力，其厚度应与配筋量相匹配。这种情况在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的抗弯能力。
三、结语
高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。
参考文献
[1]地下工程防水技术规程（gb50108-2001）[s]．
[2]建筑抗震设计规范（gb50011-2001）[s]．
[3]李享，谭素群．地下室结构设计中的若干问题[j]．山西建筑，，33（11）．
[4]朱炳寅，等．建筑结构设计规范应用图解手册[m]．北京：中国建筑工业出版社，．
篇8：异形柱结构设计分析论文
异形柱结构设计分析论文
一、异形柱的概念
异形柱是指截面肢厚小于300mm的l、t、 形的截面柱。建筑界所讲的“异形柱”,特点是截面肢薄,由此引起构件性能与矩形柱性能的包括受力、变形、构造做法等一系列差异。制定规程主要是针对肢厚200、250mm的异形柱。其形式与短墙肢相似,若肢较长就称短墙肢,很难划分两者的界线。
其中“z”、“一”形柱未列入规程的原因如下。
第一,“z”形柱在实际工程中,应用很多。“z”形截面柱与“一”形截面柱类似,即两主轴方向抗弯能力相差甚大,多数情况下是z形的上下两水平肢受与其方向一致的力,即由两根梁传来的拉力或压力,这只有通过中间肢的受扭来传递,后果只能是中间肢的断裂。“z”形异形柱目前研究的不是很多,但在实际工程还是有用的。如果结构中只是个别柱为z形,可以采用加强构造的设计。
第二,“一”形柱截面两主轴方向抗弯能力相差甚大。不论是在风荷载作用下还是在地震作用下结构中的柱一般都是受到两个方向的弯矩同时作用,其受力后的表现可想而知,它在双向剪力作用下性能也不好,由gb50010柱双向受剪承载力计算公式可见,柱截面相邻两边长相差越多,其斜向受剪承载力越低。
二、底层减柱的限制
第一,落地的框架柱应连续贯通房屋,框架柱应连续贯通转换层以上的所有楼层。底部抽柱数不宜超过转换层相邻上部楼层框架柱总数的30%,转换层下部结构的框架柱不应采用异形柱。底部抽柱带转换层的异形柱结构可用于非抗震设计和6度、7度抗震设计的房屋建筑。
第二,带转换层的异形柱结构在地面以上大空间的层数,非抗震设计不宜超过3层;抗震设计不宜超过2层;底部抽柱带转换层异形柱结构适用的房屋最大高度不少于10%,且框架结构不应超过6层。框架-剪力墙结构,非抗震设计不应超过12层,抗震设计不应超过10层。
第三,不落地的框架柱应直接落在转换层主结构上。托柱梁应双向布置,可双向均为框架梁,或一方向为框架梁,另一方向为托柱次梁;转换层上部异形柱向底部框架柱转换时,下部框架柱截面的外轮廓尺寸不宜小于上部异形柱截面外轮廓尺寸。转换层上部异形柱截面形心与下部框架柱截面形心宜重合,当不重合时应考虑偏心的影响;
第四,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度比宜接近1。转换层上、下部结构侧向刚度比可按国家行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002第e.0.2条的'规定计算。规程不允许次梁转换(二次转换)。
第五,转换层及下部结构的混凝土强度等级不应低于c30;转换层楼面应采用现浇楼板,楼板的厚度不应小于150mm,且应双层双向配筋,每层每方向的配筋率不宜小于0.25%。楼板钢筋应锚固在边梁或墙体内;
第六,托柱框架梁的截面宽度,不应小于梁宽度方向被托异形柱截面的肢高或一般框架柱的截面高度;不宜大于托柱框架柱相应方向的截面宽度。托柱框架梁的截面高度不宜小于托柱框架梁计算跨度的1/8;当双向均为托柱框架时,不宜小于短跨框架梁计算跨度的1/8。托柱次梁应垂直于托柱框架梁方向布置,梁的宽度不应小于400mm,其中心线应与同方向被托异形柱截面肢厚或一般框架柱截面的中心线重合。
第七,注解:直接承托不落地柱的框架称托柱框架,直接承托不落地柱的框架梁称托柱框架梁,直接承托不落地柱的非框架梁称托柱次梁。
三、应用范围及特点
异形柱应用在7度设防以下。在异形柱结构中使用扁平柱是可以的,建议最小厚度取250,梁纵筋用3级钢,直径不超过12。各项验算同普通框架柱,构造和轴压比建议控制更严格一些。因“一”形异形柱不提倡用,在某工程上缺了还不行,没办法可用扁平柱,其计算按矩形柱方法计算。
地震力系数放大,自振周期折减。因用异形柱导致刚度下降,使得地震力减小,应采用地震力放大系数来适当地增加地震力。计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期,应考虑非承重填充墙体对结构整体刚度的影响予以折减。
四、截面定义输入
异形柱截面有t形、十形、l形,对一字形、z字形规程未列入应用,在pmcad截面定义中输入t形按2截面工形输入,不用的地方输0;十形按6截面十形输入;l形用5截面槽钢形输入。其宽均为240,肢长为600。输入轴线节点处应注意偏心材料应定为砼。为减少输入偏心转角的麻烦,在定义时要多定几个不同的截面类型。
五、配筋计算及施工图画法
配筋计算如下:采用双偏压、拉计算,箍筋采用双剪箍。异形柱肢长与肢宽比≤4时,否则应考虑梁的刚域。这时梁柱重叠部分,按刚域参数考虑。
施工图画法如下:a全楼柱钢筋归并;b平面柱大样画法画异形柱施工图,应注意箍筋加密与普通柱相同;柱分布筋之间设拉筋,其直径同箍筋,间距是箍筋的2倍;横向肢、竖向肢分别按计算配置一个矩形箍筋,并分别满足x、y向计算箍筋面积的要求;c竖向筋要满足最小间距要求,采用对称配筋,一排排不下,程序自动放两排;按固定钢筋和分布筋的构造要求分别配制固定钢筋和分布筋。d在核心区箍筋相交处,若无主筋时,应设竖向架立筋如t形柱内侧,架立筋为构造筋,隐含直径d=14mm。
六、其它
顶层托斜层顶的(角)柱,规程对此没有涉及,它所受轴力、弯矩均不大,柱本身强度不会成问题,关键是房屋顶部结构整体性能,设计人员自己把握抗震设计的异形柱结构不应有错层,原因是免形成短柱。这里的错层是指规范和高规中的“较大的错层”。抗震设计时,框架柱的净高与柱截面长边之比不宜小于4,不应小于3。一般楼梯处易出现短柱,为此在楼梯间两侧布置剪力墙其它地方以异型柱为主。异形柱在斜向水平荷载作用下,其受剪承载力的平面图形为梅花状,等肢情况下异形截面柱受剪承载力在各象限图形是凸的。
在斜向剪力下,如果按x、y两个分量分别配筋满足要求的话,其斜向承载力也能满足要求。由以上原因,异形柱规程规定异形柱的斜截面承载力可以分x、y向分别进行设计,不等肢情况时,该图形的凸出程度要差一些,两肢长度相差越大,凸出程度越差,一形柱就是个扁椭圆。所以,这也是规程规定异形柱截面任一肢肢长不得小于500mm的一个原因。
篇9：建筑工程剪力墙结构设计分析论文
建筑工程剪力墙结构设计分析论文
1.剪力墙结构设计常见问题分析
1.1二十层以下高层剪力墙结构问题
通过之前的调查研究，我们发现目前许多二十层以下的高层建筑中仍然采用的是传统方式施工：现浇剪力墙结构。由于各个墙肢轴压比具有很小的计算值，墙体配筋方式也是采用构造配筋形式，使得原设计墙体应有的承载能力没有真正体现出来，并且建筑工程项目使用使用此种方式施工费用也是很高的。通常遇到这样情况的时候，一般采取现浇联肢短肢结构来代替原有剪力墙结构。采用短肢剪力墙结构能够将建筑结构顶点的位移、周期以及结构底部的剪力把握在可控范围内。
1.2框支剪力墙结构在建筑结构中的问题
在建筑结构中，通常剪力墙的上部主要使用的是短肢剪力墙结构，而在建筑物底部处理上，经常利用全落地剪力墙与框架支撑剪力墙这两项结合作为建筑物底部的结构使用，这类结构常常被利用于商业性住宅小区或者一些底商店铺中，其中最大的一个缺点就是这种结构在遇到地震等自然灾害时特别的脆弱。因为剪力墙在其上部下部之间刚度有很大的差异性，上部能承受较大的外力而保持微弱的形变，下部在同样的震动下，其特别容易产生变形。即便有水平的作用力存在，也会对其有很大的影响。为了因对这种形变问题，通常会采用短肢剪力墙，使剪力墙的剪力系数控制在一定范围内，保证其基本的刚度需求。
1.3二十层以上高层建筑剪力墙结构问题
高层建筑物和低层建筑物不管是从结构设计上，还是在后期的施工技术方法上都存在很大的差异性。面对这样的一些差异，20层以上的高层建筑在建设过程中仍然采用短肢剪力墙体系，没用做到因具体项目而使用不同的剪力墙，这样往往会导致剪力墙的`底部剪力系数达不到标准要求，整个建筑物结构也会出现连锁问题，在这样的建筑物中一般采用的是剪力系数为a，10联以上的剪力墙结构才能达到标准应力要求。
2.建筑工程项目中剪力墙的设计剖析
剪力墙结构设计是建筑结构设计的一部分，其设计要遵循的设计原则，从实际问题出发，为建筑项目施工做好前提工作。
2.1建筑项目剪力墙结构设计的主要原则
剪力墙结构设计要根据现实工程项目中的实际问题，其结构组成主要有墙肢和连梁这两个部分组成，这两个部分在剪力墙结构设计时都会对抗震性及建筑刚度有明确的要求。参与建筑结构设计的设计人员在对这两种结构进行设计时应该根据实际的需要来决定。剪力墙设计的另外一个原则是，所设计的剪力墙结构在工程项目施工中能够发挥出来设计时所要求的功能，并且要对这些结构进行规范，提升其承载力。
2.2剪力墙结构设计的主要内容分析
剪力墙结构设计是一项繁琐复杂的工作，而且要求设计人员耐心、心细，对各个部分的受力情况有深入的了解。其设计一般涵盖以下主要内容：剪力墙设计的主要方法分析、合理布置剪力墙的各部分结构、对剪力墙的延伸性进行有效处理、提升剪力墙结构的性能和强度等。
1）剪力墙设计的主要方法剖析。在所有的建筑项目结构设计时，挑选合适的设计方法、方式是各项工作开始的必要前提条件。剪力墙设计人员应根据具体项目工程情况选择有效合理的设计方案，这也是确保整个建筑物整体的安全和稳定的基础之一。另外，在剪力墙设计方法的选择过程之中，因为剪力墙结构常处在受弯的状态中，这个状态使剪力墙结构常常具有很高的延展性，所以在设计时，要保证其形状为宽细状。在这过程中尤其要注意一点，剪力墙过长的话就会造成低宽剪力墙的出现，达不到基本的抗震性能。设计人员必须拥有基本的物理力学基础，熟悉结构各部分受力情况的计算以及计算机操作，在大量工作实践的基础上，设计出科学规范的剪力墙，使剪力墙的结构能够达到受力分散均匀、合理科学，在保证设计水平得到有效提升的同时促进建筑项目整体的安全稳定。
2）合理布置各部分结构。在设计剪力墙水平方向的剪力过程中，通常需要设计人员以对称的形式来对平面进行有效的设计，从而达到剪力墙的重量核心及刚度核心按照求布置于一起，这样的话，既能够避免了扭矩的出现，同时也可以提高剪力墙的抗震性能。另外一个需要注意的是，在剪力墙设计时确保剪力墙侧向刚度达到设计标准要求，从而使其性能有效的发挥出来。
3）对剪力墙的延伸性进行有效处理。通常剪力墙自身具有较大的延伸性，其延伸性过大，对剪力墙的整体结构及其耐久性产生严重影响，因此设计人员在设计以及施工人员在项目施工过程中，使剪力墙结构的延伸性控制在一定的范围之内，确保其不能够影响到建筑安全稳定。另外，在处理剪力墙结构延伸性问题是，设计人员可以让剪力墙拥有足够的承载力避免其带来破坏现象。通过对剪力墙结构对称合理、受力均匀、上下连贯的设计，可以有效的提升剪力墙对建筑物整体的支撑效果，保障其安全性，从而也使得建筑结构设计的可靠性也进一步提高。
4）设计时提升结构的性能和强度。我国建筑设计规范中已经明确了剪力墙结构设计所要求的性能及强度，使其在建筑工程项目施工过程中水平向和竖向的配筋率都要达到规定水平，即使是非非抗震设计和四级抗震设计也要保证配筋率要在0.20%以上水平，这样才能保障基本的抗震强度及自身所需的稳定性能。
3.结语
建筑行业的技术水平的逐渐提升，给建筑结构设计以及工程项目施工提出了越来越高的要求，剪力墙结构设计作为建筑工程项目整体的一部分应给予重视，合理规范的剪力墙结构设计能够促进项目施工的进度，保证建筑物的稳定安全，也能够促进建筑行业的发展。
篇10：高层建筑剪力墙结构设计分析论文
摘要：
剪力墙是高层建筑结构体系中的重要组成部分，对建筑结构稳定性产生重要影响，做好高层建筑结构设计中剪力墙设计的质量控制工作具有一定的实际意义。文章主要讨论了高层建筑剪力墙设计的相关内容，并结合实际工程案例，对其设计方法进行分析。
关键词：
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