高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端相關(guān)問題探討

【摘要】近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，建筑行業(yè)獲得了較快的發(fā)展，尤其在當前用地緊張的情況下，高層建筑成為建筑行業(yè)發(fā)展的主要方向。在實際建設(shè)的過程中，需要對其結(jié)構(gòu)進行科學的設(shè)計，本文就以此為中心，結(jié)合工作經(jīng)驗，對高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端設(shè)計相關(guān)問題進行探討。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；嵌固端；確定意義；條件分析；技術(shù)問題

高層建筑在進行結(jié)構(gòu)分析計算之前，必須要確定好結(jié)構(gòu)嵌固端的準確位置，這樣才能夠保證接下來工作的順利進行。但是從實際情況來看，嵌固端的選擇會根據(jù)實際施工情況的變化而有所不同，這就需要相關(guān)人員需用弄清楚詳細的情況。下面本文就對高層建筑嵌固端的相關(guān)問題進行分析論述。

一、高層建筑嵌固端相關(guān)理論及其意義分析

要想更好的解決高層建筑嵌固端的問題，首先需要對其定義掌握清楚。一般情況下，從計算模型的角度來講，嵌固端主要指的是除了能夠承受軸力、剪力和彎矩之外，X方向、Y方向的水平位移，豎向位移以及轉(zhuǎn)角位移都是零的部位；如果從地震作用下的屈服機制角度來分析，嵌固端就是預(yù)期塑性鉸出現(xiàn)的位置。在高層建筑結(jié)構(gòu)施工的過程中，確定嵌固端，就是要通過剛度以及承載力的調(diào)整，使得塑性鉸在預(yù)期的位置出現(xiàn)，并且能夠在承擔上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)力量。

從當前看，我國的建設(shè)用地較為緊張，建筑物的施工建設(shè)也不斷的朝著地下的方向發(fā)展，帶有地下室的高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的位置和地基的約束作用有關(guān)，在這種情況下，就需要更加準確的確定好嵌固端的位置，這對于保證高層建筑的質(zhì)量性和穩(wěn)定性起到了關(guān)鍵性的作用。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的條件分析

一般來講，高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端是確定在地面的標高處，但是在實際確定的過程中也是有一定的條件的，下面本文就對這些具體的條件進行分析。

首先，從高層建筑存在地下室的條件下進行分析。在這種情況下，需要注意一下幾點。第一，地下室頂板標高以及室外地坪的高差不能夠相差太大，否則將會對嵌固端的確定產(chǎn)生影響，進而影響到整個建筑物的穩(wěn)定性能。對于特殊的情況需要進行具體的分析，如在半地下室這種極端的情況下，首層樓面則不能夠作為結(jié)構(gòu)嵌固端，這一點需要注意。但是也存在著特殊的情況，如果其高差僅為一到三級臺階的高度時，就能夠考慮將首層樓面作為結(jié)構(gòu)嵌固端。

第二，對于地下室的側(cè)壁，則需要具有較強的側(cè)限，要能夠和地面有著良好的接壤，保證建筑物的穩(wěn)定性。同時，地下室的頂板結(jié)構(gòu)需要設(shè)計成為梁板體系，并且要保證該層樓面不能夠有大孔洞的出現(xiàn)，且樓面的框架梁抗彎剛度要符合標準，樓板的厚度也需要保證。這些都是在結(jié)構(gòu)嵌固端確定時需要滿足的條件。

需要注意的是，由于抗震規(guī)范中明確規(guī)定，“地下室的梁柱節(jié)點左右梁端截面實際受彎承載力之和不宜小于上下柱端實際受彎承載力之和”，在這一要求之下，則只有小高層才能夠?qū)⑹讓禹敯逶O(shè)置為結(jié)構(gòu)嵌固端，因此說，在高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端確定的過程中，一定要充分的滿足抗震規(guī)范中的要求，避免出現(xiàn)抗震設(shè)計隱患問題，影響到建筑物的質(zhì)量。

其次，從不設(shè)計地下室的高層建筑角度進行分析。一般來講，高層建筑中不涉及地下室的是少數(shù)情況，但是也有這種情況存在，下面本文就進行具體的分析。

第一，不設(shè)計地下室，無論是采用天然的地基基礎(chǔ)或者是樁基礎(chǔ)，都需要將基礎(chǔ)作為結(jié)構(gòu)嵌固端，并且需要在該標高處的縱橫方向設(shè)計剛度符合要求的基礎(chǔ)梁，用基礎(chǔ)梁作為連接，以確保建筑物的抗震性能，提升其穩(wěn)定性。

第二，如果建筑物的基礎(chǔ)面標高和其首層標高存在著一定的距離，因為這種原因沒有設(shè)計基礎(chǔ)梁進行連接，這種情況下，地面標高的位置就需要設(shè)計具有剛性的地面作為高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端，第一層的層高則可以從地面層算起。

需要注意的是，如果要想成為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，就必須要確保下部結(jié)構(gòu)要具有較強的剛度，使得柱根之間不會出現(xiàn)位移的現(xiàn)象，并且能夠承受住水平柱根的彎矩情況。因此，在不設(shè)計地下室的高層建筑中確定結(jié)構(gòu)嵌固端，需要充分的考慮好每種情況，科學的確定，以保證建筑物的穩(wěn)定性能，這才是首要關(guān)注的問題。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的確定及技術(shù)分析

高層建筑嵌固端的確定對于技術(shù)的要求較為嚴格，在確定的過程中要講求技術(shù)和方法，下面本文就針對不同情況對結(jié)構(gòu)嵌固端確定技術(shù)進行分析。

首先，從單層地下室的建筑結(jié)構(gòu)進行分析。如果高層建筑在設(shè)計的過程中只有單層，在結(jié)構(gòu)嵌固端確定的時候則會選擇基礎(chǔ)底板作為結(jié)構(gòu)嵌固端，這樣能夠充分的利用基礎(chǔ)的剛度性能，為高層建筑首層樓面的結(jié)構(gòu)選型奠定了堅實的基礎(chǔ)。同時需要注意的是，在確定結(jié)構(gòu)嵌固端的時候，一定要按照規(guī)范的規(guī)定進行，保證地下室負一層的抗震等級要和上部結(jié)構(gòu)保證一致性，這樣能夠更好的保證建筑物的穩(wěn)定，提升抗震性能。加之將地基底板作為結(jié)構(gòu)嵌固端，也能夠有效的節(jié)約造價，為施工企業(yè)獲得較多的經(jīng)濟效益，達到一舉多得的效果。

其次，從高層建筑的基礎(chǔ)埋深角度進行分析。在確定高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的過程中，一定會充分的考慮到基礎(chǔ)埋深的問題，對于高層建筑物來講，基礎(chǔ)需要有一定的埋深，才能夠保證整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時也能夠在一定程度上降低地震帶來的影響。所以在確定結(jié)構(gòu)嵌固端的過程中一定要考慮好這個問題。

最后，從投影面積比例的角度進行分析。通常情況下，高層建筑物在地下室頂板上的投影面積比例大小，將會直接影響到將首層作為結(jié)構(gòu)嵌固端的做法，因此說在實際確定的時候需要對這一問題進行認真分析。如果當這一投影面積的比例大于一的時候，如果首層樓面符合其作為結(jié)構(gòu)嵌固端的相關(guān)要求，則可以將其確定為結(jié)構(gòu)嵌固端。但是如果投影的面積比例小于一的時候，則表明地下室側(cè)限離塔樓膠原，如果說塔樓發(fā)生側(cè)向位移，將會影響到嵌固端的剛度，并且會增加上部結(jié)構(gòu)側(cè)移的情況，這時首層骨架構(gòu)件也會因為自身的變形產(chǎn)生附加內(nèi)力，這樣將會對整個建筑物的穩(wěn)定性造成影響，所以說為了避免這種情況的發(fā)生，在實際確定高層建筑結(jié)構(gòu)嵌固端的過程中，一定要考慮到投影面積的比例，運用相關(guān)的技術(shù)措施有效的解決這一因素對嵌固端確定的影響。

結(jié)束語

高層建筑施工建設(shè)成為當前建筑行業(yè)發(fā)展的大趨勢，在設(shè)計的過程中，一定要把握好每個環(huán)節(jié)，確保建筑物的穩(wěn)定性。本文以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為中心，對其中嵌固端的確定問題進行分析。結(jié)構(gòu)嵌固端的確定對于建筑物結(jié)構(gòu)的計算和設(shè)計有著較大的影響，需要格外的重視，希望通過本文的論述能夠引起相關(guān)人員的重視，并對其工作有所幫助，最大限度的提升高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。