（一）试题回顾
【试题1.3.1】 地下室柱的纵筋（2003年）
题：有一座10层办公楼，如图1.3.1所示，无库房，结构总高34.7m。现浇混凝土框架结构，建于8度地震区，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地，框架的抗震等级为一级，二层箱形地下室，可作为上部结构的嵌固端。
该建筑物地下室抗震设计时，试问下列何项选择是完全正确的？
①地下1层虽有很多剪力墙，抗震等级仍按一级。
②地下2层抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
③地下2层抗震等级不能低于二级。
④地下1层柱截面每侧的纵向配筋不应少于上一层柱对应侧的纵向配筋截面面积。
（A）①③ （B）①②
（C）③④ （D）②④
图 1.3.1
【试题1.3.2】 顶板节点的弯矩（2003年）
（A）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JC J3—2002、J 186—2002）适用于10层或高度28m及其以上的6至9度抗震设计的民用建筑
（B）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JG J3—2002、J 186—2002）不适用于建造在危险地段场地的高层民用建筑
（C）丙类建筑，当建筑场地为Ⅰ类时，除6度外，允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施
（D）位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和，不宜大于上下柱端实际受弯承载力之和
【试题1.3.3】 嵌固端位置（2004年）
有一商住楼的框架结构，地下2层，地上6层，地下2层为六级人防，地下1层为自行车库。其剖面示意如图1.3.2所示。
已知：①地下室柱配筋均比地上柱大10%。
②地下室±0.000处顶板厚160mm，采用分离式配筋，负筋φ16@150，正筋φ14@150。
③人防顶板厚250mm，顶板（标高-4.000处）采用φ20双向双层钢筋网。
④各楼层的侧向刚度比为：
，
，
。
图 1.3.2
在作结构分析时，对上部结构的嵌固端应取在何处，存在以下几种不同意见。试指出其中何项正确，并说明其理由。
（A）取在地下2层的底板顶面（标高-9.000处），不考虑土体对结构侧向刚度影响
（B）取在地下1层的底板顶面（标高-4.000处），不考虑土体对结构侧向刚度影响
（C）取在地上1层的底板顶面（标高±0.000处）
（D）取在地下1层底板顶面（标高-4.000处），并考虑回填土体对结构侧向刚度的影响
【试题1.3.4】 地下室柱（2005年）
某现浇钢筋混凝土框架结构，地下2层，地上12层，抗震设防烈度为7度，抗震等级二级，地下室顶板为嵌固端。混凝土采用C35级、钢筋采用HRB335级及HPB235级。假定地上1层框架某中柱的纵向钢筋的配置如图1.3.3所示，每侧纵筋计算面积As=985mm2，实配4
18，满足构造要求。现将其延伸至地下1层，截面尺寸不变，每侧纵筋的计算面积为地上一层柱每侧纵筋计算面积的0.9倍。
试问，延伸至地下一层后的中柱，其截面中全部纵向钢筋的数量，应最接近于下列何项所示？
（A）12
25 （B）12
22
（C）12
20 （D）12
18
图 1.3.3
【试题1.3.5】 地下室顶板（2007年）
建于Ⅲ类场地的现浇钢筋混凝土高层建筑，抗震设防烈度8度，丙类建筑，设计地震分组为第一组，平面尺寸为25m×50m，房屋高度为102m，质量和刚度沿竖向分布均匀，如图1.3.4所示。采用刚性好的筏板基础；地下室顶板（±0.000）作为上部结构的嵌固端。按刚性地基假定确定的结构基本自振周期T1=1.8s。地下室顶板采用梁板结构，混凝土强度等级为C30。X向主梁间距8.4m，Y向次梁间距3m。假定板厚为h（mm）；又假定板的X向及Y向配筋（mm2）分别为：上层为Asxt、Asyt，下层为Asxb、Asyb。试问，板厚h及板上、下层的配筋As取下列何组数值时，才能满足规范、规程的最低构造要求？
提示：计算板配筋时，应注意到上、下层钢筋间距均为150mm。
（A）h=120mm；Asxt=Asxb=
8@150，Asyt=Asyb=
8@150
（B）h=160mm；Asxt=Asxb=
10@150，Asyt=Asyb=
10@150
（C）h=180mm；Asxt=Asxb=
10@150，Asyt=Asyb=
12@150
（D）h=180mm；Asxt=Asxb=
8@150，Asyt=Asyb=
10@150
（二）规范规定
上部结构的嵌固部位，从力学的观点来观察，它的计算简图是一个“点”或一条“线”，而且这“点”或“线”是绝对固定的，它具备两个基本特点：
1）嵌固部位的水平位移为零。
2）嵌固部位的转角为零。
图 1.3.4
这种绝对固定的嵌固部位在实际工程中是不存在的，实际工程中的嵌固部位是一个区域，只有相对的固定，不是绝对的固定。规范规定当地下室顶板能满足下面所述的三个基本条件时，就能认为该地下室顶板可以作为上部结构的嵌固部位。
1.地下室顶板有良好的整体性
《建筑抗震设计规范》规定：
6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求：
1 地下室顶板应避免开设大洞口；地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构；其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
6.1.14（条文说明）
为了能使地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，本条规定了地下室顶板和地下一层的设计要求：
地下室顶板必须具有足够的平面内刚度，以有效传递地震基底剪力。地下室顶板的厚度不宜小于180mm，若柱网内设置多个次梁时，板厚可适当减小。这里所指地下室应为完整的地下室，在山（坡）地建筑中出现地下室各边填埋深度差异较大时，宜单独设置支档结构。
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：
12.2.1 高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列规定：
1 地下室顶板应避免开设大洞口，其混凝土强度等级应符合本规程第3.2.2条的有关规定，楼盖设计应符合本规程第3.6.3条的有关规定。
3.6.3 房屋的顶层、结构转换层、大底盘多塔楼结构的底盘顶层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm，当板内预埋暗管时不宜小于100mm；顶层楼板厚度不宜小于120mm，宜双层双向配筋；转换层楼板应符合本规程第10章的有关规定；普通地下室顶板厚度不宜小于160mm；作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构，楼板厚度不宜小于180mm，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
2.地下室具有足够大的侧向刚度
《建筑抗震设计规范》规定：
6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求：
2 结构地上一层的侧向刚度，不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍；地下室周边宜有与其顶板相连的抗震墙。
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：(www.xing528.com)
12.2.1 高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列规定：
2 地下一层与相邻上层的侧向刚度比应符合本规程第5.3.7条的规定；
5.3.7 高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。
条文说明5.3.7 本条给出作为结构分析模型嵌固部位的刚度要求。计算地下室结构楼层侧向刚度时，可考虑地上结构以外的地下室相关部位的结构，“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。楼层侧向刚度比可按本规程附录E.0.1条公式计算。
3.确保塑性铰只能在上部结构的柱根截面出现，地下室梁柱不出现塑性铰
上部结构理想的出铰顺序（以框架结构为例）为：梁端→柱端→柱根。柱根塑性铰是上部结构最后出现的塑性铰，嵌固层梁端、地下室嵌固层柱顶不得出现塑性铰。
《建筑抗震设计规范》规定：
6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列要求：
3 地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点除应满足抗震计算要求外，尚应符合下列规定之一：
1）地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对应纵向钢筋的1.1倍，且地下一层柱上端和节点左右梁端实配的抗震受弯承载力之和应大于地上一层柱下端实配的抗震受弯承载力的1.3倍。
2）地下一层梁刚度较大时，柱截面每侧的纵向钢筋面积应大于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；同时梁端顶面和底面的纵向钢筋面积均应比计算增大10%以上。
4 地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积，不应少于地上一层对应墙胶端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。
《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：
12.2.1 高层建筑地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应符合下列规定：
3 地下室顶板对应于地上框架柱的梁柱节点设计应符合下列要求之一：
1）地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；地下一层梁端顶面和底面的纵向钢筋应比计算值增大10%采用。
2）地下一层柱每侧的纵向钢筋面积不小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍且地下室顶板梁柱节点左右梁端截面与下柱上端同一方向实配的受弯承载力之和不小于地上一层对应柱下端实配的受弯承载力的1.3倍。
4 地下室至少一层与上部对应的剪力墙墙肢端部边缘构件的纵向钢筋截面面积不应小于地上一层对应的剪力墙墙肢边缘构件的纵向钢筋截面面积。
《建筑抗震设计规范》第6.1.14条的条文说明对确保塑性铰只能在上部结构的柱根截面出现，地下室梁柱不出现塑性铰的落实讲得更具体。
框架柱嵌固端屈服时，或抗震墙墙肢的嵌固端屈服时，地下一层对应的框架柱或抗震墙墙肢不应屈服。据此规定了地下一层框架柱纵筋面积和墙肢端部纵筋面积的要求。
当框架柱嵌固在地下室顶板时，位于地下室顶板的梁柱节点应按首层柱的下端为“弱柱”设计，即地震时首层柱底屈服、出现塑性铰。为实现首层柱底先屈服的设计概念，本规范提供了两种方法：
其一，按下式复核：
∑Mbua+Mtcua≥1.3Mbcua
式中 ∑Mbua——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，根据实配钢筋面积（计入梁受压筋和相关楼板钢筋）和材料强度标准值确定；
∑Mtcua——地下室柱上端与梁端受弯承载力同一方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值，应根据轴力设计值、实配钢筋面积和材料强度标准值等确定；
∑Mbcua——地上一层柱下端与梁端受弯承载力不同方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应弯矩值，应根据轴力设计值、实配钢筋面积和材料强度标准值等确定。
设计时，梁柱纵向钢筋增加的比例也可不同，但柱的纵向钢筋至少比地上结构柱下端的钢筋增加10%。
其二，作为简化，当梁按计算分配的弯矩接近柱的弯矩时，地下室顶板的柱上端、梁顶面和梁底面的纵向钢筋均增加10%以上。可满足上式的要求。
（三）算例
【例1.3.1】 上部结构嵌固端的位置
条件：有一框架结构，地下2层，地上6层，地下1层为车库。已知地下室柱纵向钢筋配筋均比地上柱配筋大10%；地下室±0.000处顶板厚180mm，混凝土强度等级C30，采用双层双向配筋，配筋率为0.25%；楼层的侧向刚度比K-1/K1=2.2，K-1/K-2=1.0，此处，K1、K-1、K-2分别为地上首层、地下1层和地下2层的楼层侧向刚度。
要求：判断地下室顶板能否作为上部结构嵌固端的位置。
答案：根据《建筑抗震设计规范》第6.1.14条，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的2倍。
（1）地下室±0.000处顶板厚180mm，地下室柱配筋均比地上柱配筋大20%，混凝土为C30，采用双向双层钢筋网，ρ=0.25%，符合《建筑抗震设计规范》第6.1.14条第1款的要求。
（2）地下室结构的楼层侧向刚度K-1，与相邻上都楼层侧向刚度K1的比值K-1/K1=2.2＞2.0，符合《建筑抗震设计规范》第6.1.14条第2款的要求。
（3）上部结构嵌固端的位置取在地下室顶面（标高±0.000处）。
【例1.3.2】 板厚h及板上、下层的配筋。
条件：某现浇钢筋混凝土高层建筑，抗震设防烈度8度，丙类建筑，设计地震分组为第一组，平面尺寸为25m×50m，房屋高度为102m，质量和刚度沿竖向分布均匀。采用刚性好的筏板基础，地下室顶板（±0.000）作为上部结构的嵌固端。地下室顶板采用梁板结构，混凝土强度等级为C30。x向主梁间距8.4m，y向次梁间距3m。上、下层钢筋间距均为200mm。
要求：板厚h及板上、下层的配筋。
答案：根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.2.1条和第3.6.3条，h=180mm。双层双向配筋，每向最小配筋，0.25%×180×200mm2=90mm2，取
12，As=113.1mm2＞90mm2。
【例1.3.3】 地下1层柱纵向钢筋的数量
图 1.3.5
条件：某现浇钢筋混凝土框架结构，地下2层，地上12层，抗震设防烈度为7度，抗震等级二级，地下室顶板为嵌固端。混凝土采用C35级、钢筋采用HRB335。假定地上1层框架某中柱的纵向钢筋的配置如图1.3.5所示，每侧纵筋计算面积As=985mm2，实配4
18，满足构造要求。现将其延伸至地下1层，截面尺寸不变，每侧纵筋的计算面积为地上1层柱每侧纵筋计算面积的0.88倍。
要求：延伸至地下1层后的中柱，其截面中全部纵向钢筋的数量。
答案：根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.2.1条，地下1层每侧纵筋的计算面积除应符合计算要求外，不应少于地上1层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍；As=1.1×1017（4
18）=1119mm2，实配4
20。截面中全部纵向钢筋的数量为12
20。
【例1.3.4】 高层建筑结构计算中，地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，下列何项是符合规定的？
（A）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
（B）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1.5倍
（C）地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍
（D）地下室结构的楼层侧向刚度不宜小于相邻上部结构楼层侧向刚度的3倍
正答：（C）
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.2.1条的规定。
【例1.3.5】 高层建筑地下室楼层的顶楼盖作为上部结构的嵌固部位时，应采用双向双层配筋，楼板的厚度（mm）不宜小于下列哪一个数值？
（A）120 （B）150 （C）180 （D）200
正答：（C）
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.2.1条。
【例1.3.6】 现浇钢筋混凝土高层建筑，采用刚性好的筏板基础，地下室顶板（±0.000）作为上部结构的嵌固端。地下室顶板采用梁板结构，混凝土强度等级为C30。分别是：上层为Asxt、Asyt，下层为Asxb、Asyb。试问，板厚h及板上、下层的配筋As取下列何组数值时才能满足规范、规程的最低构造要求？
提示：计算板配筋时，应注意到上、下层钢筋间距均为150mm。
（A）h=120，Asxt=Asxb=
8@150，Asyt=Asyb=
8@150
（B）h=160，Asxt=Asxb=
10@150，Asyt=Asyb=
10@150
（C）h=180，Asxt=Asxb=
10@150，Asyt=Asyb=
12@150
（D）h=180，Asxt=Asxb=
8@150，Asyt=Asyb=
10@150
正答：（C）
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.2.1条，h=180mm，双层双向配筋，每向最小配筋：
0.25%×180×150mm2=67.5mm2，取
10，As=78.5mm2>67.5mm2
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
