关于高层建筑基础埋置深度以及嵌固端选取的问题研究
摘要：作为高层建筑地基和基础设计重要环节，基础埋置深度的确定和嵌固端的选取不仅仅对建筑基础本身有重要的作用，而且还影响到了整个建筑物的结构分析。因此本文主要针对我国目前高层建筑物基础埋置深度的确定和结构嵌固端的选取存在的问题以及解决对策进行仔细的分析。
关键词：高层建筑；基础埋置；嵌固端；确定；选取
Abstract: As the foundation of high-rise building and foundation design of important link, the buried depth of foundation is determined and the selection of built-in end not only to the building itself has an important role, but also affects the entire building structure analysis. Therefore, this article mainly aims at our country current high-rise building foundation embedded depth determination and selection of structural fixed ends of the existing problems and solving countermeasures of careful analysis.
Key words: high-rise building; foundation embedment; fixed end; determine; selection
我国高层建筑基础埋置深度和结构嵌固端选取的必要性
随着我国社会的发展和国民经济的增长，高层建筑得到了迅速的发展，建筑高度不断的增加，建筑功能和类型日渐复杂和完善，使得结构类型和体系更加的多样化和复杂化，高层建筑结构分析计算也成为了结构设计工作的重点。到目前为止，我国的高层建筑体系已经从钢筋混凝土框架结构逐渐演变成框剪结构，多样性和复杂性不仅使得结构分析计算的不确定性和难度性不断增大，而且对结构的控制工程造价影响较大。基础埋置深度的确定和结构嵌固端的选取作为地基和基础设计的重要环节，不仅仅对基础选型以及结构计算分析产生了重要的影响，而且还直接影响了整个建筑物结构分析计算的合理性和准确性，从而又影响了结构计算假定和计算模型选取的正确性。因此对高层建筑基础埋置深度以及嵌固端的选取进行研究是非常有必要的。
高层建筑基础埋置深度的确定和结构嵌固端选取的重要作用
高层建筑基础埋置深度的确定的重要作用
高层建筑确定合理的基础埋置深度，首先可以有效的保证地基的稳定性，防止倾覆和滑动；其次能够满足地基承载力和结构稳定性的要求，并且能够减少地基沉降量以及不均匀沉降引起的房屋整体倾斜；最后，可以防止建筑物在地震、风力水平荷载作用下倾斜和滑动，能够有效的减弱地震的反应。
高层建筑结构嵌固端的重要作用
首先高层建筑结构嵌固端确定是通过刚度和承载力调整，迫使塑性铰在该预期部位出现，并且能够承载上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现的塑性铰时的最大建立以及做到的轴向力。在我国高层建筑结构设计中，选取合理的嵌固端对于保证地基基础的承载力、刚度和有足够的抗滑动、抗转动能力，使得整个高层建筑结构是一个稳定的体系，防止产生过大的差异沉降和倾覆有重要的作用。
高层建筑结构基础埋置深度的确定
高层建筑结构解除埋置深度确定的主要影响因素
根据我国的《建筑地基基础规范》对于高层建筑的基础埋置深度的确定有此量化规定：“在抗震设防区，除岩石地基以外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高的1/15；桩箱或者桩筏基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。”但是这一个规定和高层建筑物的总高度有关系，而与其他的因素没有太大的关系。在实际高层建筑中基础埋深除了和建筑物的总高有关，还和抗震设防烈度、建筑物的用途、有无地下设施、基础形式以及构造、作用在地基上的荷载大小和性质、工程地质和水文条件、相邻建筑物的基础埋深、地基土冻胀和融陷等的影响有关系。
高层建筑确定合理基础埋置深度
随着我国国民经济的发展，高层建筑物的用途有很多，例如：居住、办公、娱乐等，根据建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，分析基础的选型和构造要求，合理的确定埋置深度。基础设计要满足建筑的使用功能，例如：必须设置地下停车场、地下人防工程、地下变电所站、地下设备用房等，而停车场、人防工程、高低压配电室、锅炉间、空调制冷间的实际净高必须满足使用功能的要求，决定基础埋深的确定。在建筑物必须设置地下室或者是设备层时，要充分对地下室的层数和层高以及设备层的高度进行考虑，确定合理的基础埋深，高层建筑由于高度较大，基础埋深也较深，一般都会设立地下室。通常在20层以内至少设一层地下室，21-30层设1-2层地下室，30层以上设有2—3层地下室，由于高层建筑中的设备房较多，把设备用房、停车场、消防水池等设在地下室，既能够发挥地下室的作用，也能够满足基础埋深的要求。
位于土质地基上的高层建筑，由于竖向荷载较大，还要曾受风力和地震力等水平荷载，其基础埋深应该随着建筑高度适当的增大，才能满足稳定性的要求。位于岩石地基上的高层建筑，常需要依靠基础侧面土体承担水平荷载，其基础埋深应该满足抗滑要求。输电塔等受有上拔力的基础，应有较大的埋深以提供所需要的抗拔力，烟囱、水塔和筒体结构的基础埋深应该满足抗倾覆稳定性的要求。
高层建筑结构嵌固端的选取
选取结构嵌固端的主要影响因素
高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，嵌固端的选取不仅仅是确定计算模型的前提，也是高层建筑结构计算分析中的一个重要的假定。如果准备掌握选取结构嵌固端的主要影响因素，尽力确定结构嵌固部位，不仅仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，还影响到结构产生侧移的真实性。影响嵌固端选择的主要因素有：工程地质水文条件、基础埋置深度、基础结构形式、有无地下室、首层楼面活荷载等
选取高层建筑结构嵌固端的主要方法
2.1无地下室小高层钢筋混凝土框架结构嵌固端选取
小高层建筑以承受水平风向荷载或者水平地震作用为主，为保证稳定和抗倾覆能力，需要考虑基础的有效埋置深度。这类建筑由于建筑高度不大，水平缝荷载以及水平地震作用较小，所以在进行结构设计时，上部结构一般采用钢筋混凝土框架结构体系，下部不设有地下室。在确定结构的嵌固端时，嵌固部位下部的框架体系，其抗震等级应该按照上部结构采用；嵌固端部位以下的框架结构体系应进行罕遇地震水平位移的验算；嵌固端部位以下的框架体系侧向刚度，不应小于相邻上部结构侧向刚度的2倍。侧向刚度按照主体结构计算，一楼层剪力和该楼层之间位移的比值控制。
2.2有地下室的高层结构嵌固端的选取
地下室上上部结构在地基内的延续，既可以为上部结构提供可靠的嵌固，又能把上部结构和地下室连接成有机的整体，有效的降低了建筑物的重心，增加了上部结构的稳定性，增强了结构的抗震能力。对有地下室的高层建筑结构嵌固端的选取分析上，应将带有地下室的建筑结构看成是由地下室和上部结构组成的一个完整的成立体系，满足静力平衡条件，具有共同的位移场，相互协调变形。
一般高层建筑都使用平面刚度大并且整体性好的竖形结构楼板作为上部结构的嵌固部位，但是由于地下一层的投影面积较上部结构大，其侧限远离塔楼，塔楼发生的侧向位移将会波及地下一层楼面并使其发生变形，变形增大了上部结构侧移的计算值，与此同时本层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。假如单纯的把首层作为嵌固部位计算，地下一层以及以上结构都会偏向于不安全。考虑到地下一层板对该层以上部分结构实际依然存在着嵌固作用，因此功能应该选取不同嵌固部位，分别建立模型计算上部结构，配筋取最大值。对于首层楼板和地下一层楼板，应该选取基础顶面为嵌固端建立模型计算，并在计算结构的基础上加强地下一层平面中和塔楼交接部位的梁板配筋。
总结
综上所述，本文只是简单的对高层建筑基础埋置深度和结构嵌固端选取的必要性和重要性，以及影响因素和主要的确定、选择方法进行了研究。高层建筑基础埋置深度和结构嵌固端的选取是建筑物设计的关键内容，做好这两项设计工作，对于建筑物的安全性、可靠性性和抗震性具有十分重要的作用。
参考文献
[1]刘长江.高层建筑结构嵌固端的选取以及相关技术问题[J].甘肃科技,2008年
[2]武志玮,刘国光.高层建筑基础埋置深度不足问题的探讨[J].低温建筑技术,2011年
关于高层建筑基础埋置深度以及嵌固端选取的问题研究
摘要：作为高层建筑地基和基础设计重要环节，基础埋置深度的确定和嵌固端的选取不仅仅对建筑基础本身有重要的作用，而且还影响到了整个建筑物的结构分析。因此本文主要针对我国目前高层建筑物基础埋置深度的确定和结构嵌固端的选取存在的问题以及解决对策进行仔细的分析。
关键词：高层建筑；基础埋置；嵌固端；确定；选取
Abstract: As the foundation of high-rise building and foundation design of important link, the buried depth of foundation is determined and the selection of built-in end not only to the building itself has an important role, but also affects the entire building structure analysis. Therefore, this article mainly aims at our country current high-rise building foundation embedded depth determination and selection of structural fixed ends of the existing problems and solving countermeasures of careful analysis.
Key words: high-rise building; foundation embedment; fixed end; determine; selection
我国高层建筑基础埋置深度和结构嵌固端选取的必要性
随着我国社会的发展和国民经济的增长，高层建筑得到了迅速的发展，建筑高度不断的增加，建筑功能和类型日渐复杂和完善，使得结构类型和体系更加的多样化和复杂化，高层建筑结构分析计算也成为了结构设计工作的重点。到目前为止，我国的高层建筑体系已经从钢筋混凝土框架结构逐渐演变成框剪结构，多样性和复杂性不仅使得结构分析计算的不确定性和难度性不断增大，而且对结构的控制工程造价影响较大。基础埋置深度的确定和结构嵌固端的选取作为地基和基础设计的重要环节，不仅仅对基础选型以及结构计算分析产生了重要的影响，而且还直接影响了整个建筑物结构分析计算的合理性和准确性，从而又影响了结构计算假定和计算模型选取的正确性。因此对高层建筑基础埋置深度以及嵌固端的选取进行研究是非常有必要的。
高层建筑基础埋置深度的确定和结构嵌固端选取的重要作用
高层建筑基础埋置深度的确定的重要作用
高层建筑确定合理的基础埋置深度，首先可以有效的保证地基的稳定性，防止倾覆和滑动；其次能够满足地基承载力和结构稳定性的要求，并且能够减少地基沉降量以及不均匀沉降引起的房屋整体倾斜；最后，可以防止建筑物在地震、风力水平荷载作用下倾斜和滑动，能够有效的减弱地震的反应。
高层建筑结构嵌固端的重要作用
首先高层建筑结构嵌固端确定是通过刚度和承载力调整，迫使塑性铰在该预期部位出现，并且能够承载上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现的塑性铰时的最大建立以及做到的轴向力。在我国高层建筑结构设计中，选取合理的嵌固端对于保证地基基础的承载力、刚度和有足够的抗滑动、抗转动能力，使得整个高层建筑结构是一个稳定的体系，防止产生过大的差异沉降和倾覆有重要的作用。
高层建筑结构基础埋置深度的确定
高层建筑结构解除埋置深度确定的主要影响因素
根据我国的《建筑地基基础规范》对于高层建筑的基础埋置深度的确定有此量化规定：“在抗震设防区，除岩石地基以外，天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高的1/15；桩箱或者桩筏基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。”但是这一个规定和高层建筑物的总高度有关系，而与其他的因素没有太大的关系。在实际高层建筑中基础埋深除了和建筑物的总高有关，还和抗震设防烈度、建筑物的用途、有无地下设施、基础形式以及构造、作用在地基上的荷载大小和性质、工程地质和水文条件、相邻建筑物的基础埋深、地基土冻胀和融陷等的影响有关系。
高层建筑确定合理基础埋置深度
随着我国国民经济的发展，高层建筑物的用途有很多，例如：居住、办公、娱乐等，根据建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，分析基础的选型和构造要求，合理的确定埋置深度。基础设计要满足建筑的使用功能，例如：必须设置地下停车场、地下人防工程、地下变电所站、地下设备用房等，而停车场、人防工程、高低压配电室、锅炉间、空调制冷间的实际净高必须满足使用功能的要求，决定基础埋深的确定。在建筑物必须设置地下室或者是设备层时，要充分对地下室的层数和层高以及设备层的高度进行考虑，确定合理的基础埋深，高层建筑由于高度较大，基础埋深也较深，一般都会设立地下室。通常在20层以内至少设一层地下室，21-30层设1-2层地下室，30层以上设有2—3层地下室，由于高层建筑中的设备房较多，把设备用房、停车场、消防水池等设在地下室，既能够发挥地下室的作用，也能够满足基础埋深的要求。
位于土质地基上的高层建筑，由于竖向荷载较大，还要曾受风力和地震力等水平荷载，其基础埋深应该随着建筑高度适当的增大，才能满足稳定性的要求。位于岩石地基上的高层建筑，常需要依靠基础侧面土体承担水平荷载，其基础埋深应该满足抗滑要求。输电塔等受有上拔力的基础，应有较大的埋深以提供所需要的抗拔力，烟囱、水塔和筒体结构的基础埋深应该满足抗倾覆稳定性的要求。
高层建筑结构嵌固端的选取
选取结构嵌固端的主要影响因素
高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置，嵌固端的选取不仅仅是确定计算模型的前提，也是高层建筑结构计算分析中的一个重要的假定。如果准备掌握选取结构嵌固端的主要影响因素，尽力确定结构嵌固部位，不仅仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，还影响到结构产生侧移的真实性。影响嵌固端选择的主要因素有：工程地质水文条件、基础埋置深度、基础结构形式、有无地下室、首层楼面活荷载等
选取高层建筑结构嵌固端的主要方法
2.1无地下室小高层钢筋混凝土框架结构嵌固端选取
小高层建筑以承受水平风向荷载或者水平地震作用为主，为保证稳定和抗倾覆能力，需要考虑基础的有效埋置深度。这类建筑由于建筑高度不大，水平缝荷载以及水平地震作用较小，所以在进行结构设计时，上部结构一般采用钢筋混凝土框架结构体系，下部不设有地下室。在确定结构的嵌固端时，嵌固部位下部的框架体系，其抗震等级应该按照上部结构采用；嵌固端部位以下的框架结构体系应进行罕遇地震水平位移的验算；嵌固端部位以下的框架体系侧向刚度，不应小于相邻上部结构侧向刚度的2倍。侧向刚度按照主体结构计算，一楼层剪力和该楼层之间位移的比值控制。
2.2有地下室的高层结构嵌固端的选取
地下室上上部结构在地基内的延续，既可以为上部结构提供可靠的嵌固，又能把上部结构和地下室连接成有机的整体，有效的降低了建筑物的重心，增加了上部结构的稳定性，增强了结构的抗震能力。对有地下室的高层建筑结构嵌固端的选取分析上，应将带有地下室的建筑结构看成是由地下室和上部结构组成的一个完整的成立体系，满足静力平衡条件，具有共同的位移场，相互协调变形。
一般高层建筑都使用平面刚度大并且整体性好的竖形结构楼板作为上部结构的嵌固部位，但是由于地下一层的投影面积较上部结构大，其侧限远离塔楼，塔楼发生的侧向位移将会波及地下一层楼面并使其发生变形，变形增大了上部结构侧移的计算值，与此同时本层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。假如单纯的把首层作为嵌固部位计算，地下一层以及以上结构都会偏向于不安全。考虑到地下一层板对该层以上部分结构实际依然存在着嵌固作用，因此功能应该选取不同嵌固部位，分别建立模型计算上部结构，配筋取最大值。对于首层楼板和地下一层楼板，应该选取基础顶面为嵌固端建立模型计算，并在计算结构的基础上加强地下一层平面中和塔楼交接部位的梁板配筋。
总结
综上所述，本文只是简单的对高层建筑基础埋置深度和结构嵌固端选取的必要性和重要性，以及影响因素和主要的确定、选择方法进行了研究。高层建筑基础埋置深度和结构嵌固端的选取是建筑物设计的关键内容，做好这两项设计工作，对于建筑物的安全性、可靠性性和抗震性具有十分重要的作用。
参考文献
[1]刘长江.高层建筑结构嵌固端的选取以及相关技术问题[J].甘肃科技,2008年
[2]武志玮,刘国光.高层建筑基础埋置深度不足问题的探讨[J].低温建筑技术,2011年