高层建筑地下室设计要求

（一）试题回顾

【试题7.2.1】 偏心距控制（1999年）

图7.2.1所示某综合楼主楼18层，裙房4层。5层及5层以上为标准层，属于办公用房，4层以下（含4层）为商业用房。设有地下室。高层部分采用框架-剪力墙结构，箱形基础，埋深5.7m；裙房为框架结构独立基础。该建筑抗震设防烈度为7度。

箱形基础设计时，根据规范要求，当恒载与活载组合时，基底平面形心与竖向长期荷载重心之间的偏心距应满足下式要求：

e≤B/60

式中B为箱形基础底面的宽度或长度。本题长轴方向的荷载重心与基础形心重合，故只截取一个柱距，计算横向偏心距。图7.2.2所示为箱形基础受力简图。当a₁=0时，试指出以下数值中，a₂（m）为何值是满足上式要求的最小值。

图 7.2.1

图 7.2.2

（A）a₂=0 （B）a₂=0.752m

（C）a₂=1.531m （D）a₂=1.19m

【试题7.2.2】、【试题7.2.3】 （2004年）

某建于抗震设防烈度7度地震区带有裙房的高层建筑，如图7.2.3所示。地基土比较均匀，中等压缩性，采用筏形基础。

提示：裙房与主楼可分开考虑。

图 7.2.3

【试题7.2.2】 偏心距e₁（2004年）

试问，主楼基底平面形心与上部结构在永久荷载与楼（屋）面可变荷载准永久组合下的重心偏心距e₁（m）不宜大于下列何项数值？

（A）0.333 （B）0.5

（C）0.775 （D）1.0

【试题7.2.3】 地震作用效应标准组合弯矩值（2004年）

上题中，假定重力荷载代表值不考虑偏心，按地震作用效应标准组合主楼基底轴向力N_k=210000kN。试问，沿有裙楼方向地震作用效应标准组合弯矩值（kN·m）不宜超过下列何项数值？

（A）2.1×10⁵ （B）10.5×10⁵ （C）4.5×10⁵ （D）7.0×10⁵

【试题7.2.4】 （2007年）

建于Ⅲ类场地的现浇钢筋混凝土高层建筑，平面尺寸为25m×50m，房屋高度为102m，如图7.2.4所示。采用刚性好的筏板基础。该建筑物地基土比较均匀，基础假定为刚性，相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础底的竖向力N_k=6.5×10⁵kN，横向（短向）弯矩M_k=2.8×10⁶kN·m；纵向弯矩较小，略去不计。为使地基压应力不过于集中，筏板周边可外挑，每边挑出长度均为a；计算时可不计外挑部分增加的土重及墙外侧土的影响。试问，如果仅从限制基底压应力不过于集中及保证结构抗倾覆能力方面考虑，初步估算的a（m）的最小值应最接近下列何项数值？

图 7.2.4

（A）0 （B）1.5 （C）1.0 （D）0.5

【试题7.2.5】 抗倾覆力矩M_R与倾覆力矩M_ov的最小比值（2010年）

某11层办公楼，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，房屋高度39.45m，其标准层平面和剖面如图7.2.5所示。

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图 7.2.5

a）平面示意图 b）剖面示意图

假定本工程设有两层地下室，如图7.2.6所示，总重力荷载合力作用点与基础底面形心重合，基础底面反力呈线性分布，上部及地下室基础总重力荷载标准值为G，水平荷载与竖向荷载共同作用下基底反力的合力点到基础中心的距离为e₀。试问，当满足规程对基础底面与地基之间零应力区面积限值时，抗倾覆力矩M_R与倾覆力矩M_ov的最小比值与下列何项数值最为接近？

提示：地基承载力符合要求，不考虑侧土压力，不考虑重力二阶效应。

图 7.2.6

（A）1.5（B）1.9（C）2.3（D）2.7

（二）规范规定

《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：

12.1.5 高层建筑应采用整体性好、能满足地基承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式；宜采用筏形基础或带桩基的筏形基础，必要时可采用箱形基础。当地质条件好且能满足地基承载力和变形要求时，也可采用交叉梁式基础或其他形式基础；当地基承载力或变形不满足设计要求时，可采用桩基或复合地基。

12.1.6 高层建筑主体结构基础底面形心宜与永久作用重力荷载重心重合；当采用桩基础时，桩基的竖向刚度中心宜与高层建筑主体结构永久重力荷载重心重合。

12.1.7 在重力荷载与水平荷载标准值或重力荷载代表值与多遇水平地震标准值共同作用下，高宽比大于4的高层建筑，基础底面不宜出现零应力区；高宽比不大于4的高层建筑，基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。质量偏心较大的裙楼与主楼可分别计算基底应力。

（三）算例

【例7.2.1】 同【试题7.2.3】

答案：（D）

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.1.7条，当高宽比大于4时，要求P_min≥0：

【例7.2.2】 同【试题7.2.4】

答案：（D）

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.1.6条，应满足下式要求：

已知筏板每边均挑出a，所以有：

由此得：6.5×10⁵×（25+2a）=6×2.8×10⁶

a=0.423m

【例7.2.3】 同【试题7.2.5】

答案：（C）

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第12.1.7条，本工程高宽比39.45/23=1.72＜4，则基础底面与地基之间零应力区面积不应超过基础底面积的15%。设零应力区长度为B-X（图7.2.7），则， X=0.85B

图 7.2.7