高层建筑地下室结构设计策略探讨.docx

高层建筑地下室结构设计策略探讨摘要：近几年随着高层建筑的不断兴起地下室部分已经成为了高层建筑的一个重要组成部分地下室结构设计也面临着巨大的挑战既要保证地下室的整体稳定、经济适用各功能分区的布置合理还要支撑地上的高层部分与高层建筑的整体设计存在直接的关系。因此本文以高层建筑为背景对地下室结构的设计策略进行分析。关键词：高层建筑；地下室；结构设计高层建筑地下室的功能分区性极强如：人防、车库等占据了很大的地下室空间地下室结构设计时应按照各功能分区的规范要求同时提高地下室结构设计的质量水平以此满足高层建筑地下室设计的基本需求。随着我国建筑行业对高层建筑地下室结构设计要求的不断提高必须保障地下室结构设计的合理化与经济性进而增大了地下室结构设计的难度。一、高层建筑地下室结构设计策略高层建筑地下室结构设计的内容比较多综合分析地下室结构施工案例规范设计的策略。1、荷载设计地下室结构的荷载设计中重点考虑了不同部位的荷载需求便于计算出准确的组合荷载[1]。高层建筑地下室荷载设计中体现在水压、土压和自重等方面组合荷载包括：各层楼板、基础、外墙和承重墙不同部位对应了特定的荷载设计例如：承重墙组合荷载中的静荷载、自重荷载等计算出荷载的总和规范组合荷载的数据。地下室荷载设计的实践性强按照结构特点划分出具有组合设计条件的荷载防止荷载组合设计中出现重复的荷载确保地下室结构荷载的精准性。2、顶板设计地下室顶板作为高层建筑地上结构嵌固端中的一种具有水平约束的作用力顶板设计的刚度决定了约束力的强弱所以地下室顶板应该具有足够的刚度；同时当负一层作为人防区域时还要满足人防的设计要求。高层建筑中普通地下室顶板的厚度不宜小于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。3、外墙设计外墙设计较为繁琐受到规范计算要求和场地条件的影响必须充分考虑外墙弯矩调幅作用。外墙设计一般按照底部固接、上部跤接考虑外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压作用下承载力要求外墙设计采用了多跨连续计算遵循水平集中力的系数要求维护侧壁与底板的平衡受力[2]。例如：某高层民用建筑工程中地下室结构中的车道空间内底板的抗弯性能过低而且低于相连侧壁施工中按照原来的设计方案进行导致外墙的厚度偏离标准降低了地下室外墙的稳固性。所以外墙设计时应按照地下室空间的功能要求调整外墙的弯矩调幅规范外墙设计。外墙的竖向和水平分布钢筋应双层双向布置满足规范规定的间距及配筋率要求。高层建筑地下室外周回填土应采用级配砂石、砂土或灰土并应分层夯实。有窗井的地下室应设外挡土墙挡土墙与地下室外墙之间应有可靠连接。4、底板设计高层建筑地下室底板结构应根据底板结构承载力计算结果同时考虑基础承台的作用。底板应计算正截面受弯承载力其厚度尚应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求。高层建筑主体结构地下室底板与扩大地下室底板交界处其截面厚度和配筋应适当加强。5、抗浮、防渗设计抗浮设计的目的是消除地下水对地下室以及邻近地下室楼层的不利作用影响地下水是抗浮设计中的关键因素落实极限状态的设计还能防止地下水引起局部破坏[3]。抗浮计算与地下室的面积、形状等都有关系不能单纯的计算抗浮极限还要提高对洪水抗浮的重视度也要考虑洪水期的抗浮极限注重连接点处的抗浮设计保护地下室结构的稳定性。防渗是高层建筑地下室结构设计时需要重点考虑的方面需要有效的解决地下室结构中可能出现的渗漏问题如：混凝土收缩产生裂缝引起的渗漏、混凝土浇捣密实度不足引起的渗漏等。比较常用的防渗方法有：设置后浇带、在地下室使用抗渗混凝土等应做到避免在地下室结构设计中留有过多的缝隙以提高地下室结构整体防渗的水平。防渗的主要目的是保护地下室结构防止钢筋遇水侵泡腐蚀还可以防止混凝土变形。二、高层建筑地下室结构设计中的安全隐患高层建筑地下室结构设计中潜在明显的安全问题根据结构设计分析例举常见的安全隐患。1、防水设计不足高层建筑工程中地下室防水设计不足造成积水、渗水的情况导致钢筋出现锈蚀的问题无法保障地下室的稳固性。部分高层建筑不重视地下室结构的防水设计进而造成积水破坏。2、抗震设计不规范抗震性能是地下室的主要性能对地下室结构体系的要求较高。抗震设计应该综合考虑高层建筑与地下室结构不能仅以地下室结构为主。部分高层建筑地下室结构的抗震设计中忽略了地上荷载的影响导致抗震规划不规范达不到建筑抗震的标准导致地下室结构潜在安全隐患。3、剪力墙设计缺陷地下室结构中的剪力墙同样需要遵循规范标准中的约束内容实际高层建筑中较容易忽