《KPM教学资料》PPT课件(I)

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1、邵弘上部结构与地下室共同工作及地下室设计、人防设计1。地下室结构的特点2。分析模型3。风、地震、恒活荷载作用计算4。地下室抗震控制5。地下室外墙平面外设计1。有地下室结构的特点和变形特征上部结构与地下室组成一个承力体系，具有共同的位移场，相互协调变形。地下室外的回填土对结构侧向有一定的约束作用。地下室楼层侧移刚度通常较大。规范有关规定：嵌固部位如何定？何为嵌固部位————能约束结构所有位移和转角（Dx、Dy、Dz、θx、θy、θz）的部位，称为嵌固部位。何为侧向约束————只约束结构的水平位移和整体扭转（Dx、

2、Dy、θz）的部位，称为侧向约束。当这种侧向约束很大时，也可以称之为侧向嵌固。《抗震规范》第6.1.14条、《高规》第5.3.7条都规定，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，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。《高规》的“宣贯培训材料”（P5-12）建议：当刚度比不满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时，有条件可增加地下室楼层的侧向刚度，或者将主体结构的嵌固部位下移至符合要求的部位。地下室侧向刚度比计算：确定嵌固部位《高规》的“宣贯培训材料”（P5-12）建议：方法1：按《抗震规范》的楼

3、层剪力与层间位移比计算。方法2：按《高规》附录E的剪切刚度比计算。《抗震规范》第6.1.14条文说明中建议：当进行方案设计时，侧向刚度比可采用剪切刚度比估算。1.1。地下室的特点和约束模型上部结构与地下室共同组成一个承载力体系，具有共同的位移场，相互协调变形。地下室外回填土对结构有一定的约束作用。且回填土的约束作用从上倒下越来越强。回填土只对结构的侧向变形有约束，对竖向变形没有约束。地下室侧向约束程度的变化1、高规5.3.7条，地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，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

4、向刚度的2倍。2、地下室某一层顶板作为上部结构嵌固端。用的很少。3、半地下室应从严处理，即不考虑有回填土一边的侧向约束作用。简化分析模型满足层刚度要求的简化单边有回填土的简化协同工作分析模型通过对地下室部分施加侧向弹簧约束，考虑地下室外的回填土对结构有一定的约束作用。回填土的约束与土的压缩模量有关。程序采用简化方式模拟地下室的侧向约束。地下室层数定义地下室约束刚度定义回填土对地下室约束相对刚度比：这个参数反映了侧向土对结构侧向的约束作用。约束：可以用一种刚度表示，当刚度越大，反映在结构上就是变形越小，当刚度很大

5、时，变形将趋于零。反过来约束加在结构上也是这个现象。所以，约束可以用刚度来模拟。相对刚度比：反映约束与层刚度的比值，如认为约束产生的等效刚度是层刚度的2倍，该系数则填2。当需要无限约束，即侧向完全嵌固不动。可以按负值填入。程序将按一个超大数来放大约束的等效刚度，以达到无限约束、嵌固不动的目的。一般小于10以下的约束均为有限约束，地下室将会产生很小的侧向位移。协同工作模型加约束1.2。水平荷载作用及变形特征风荷载计算均扣除地下室的高度。地下室是否约束、约束的程度与风荷载（外力）计算无关。程序自动考虑：1。地下室部

6、分的基本风压为零；2。在地上部分的风荷载计算中，自动扣除地下室部分的高度，地下室顶板作为风压高度变化系数的起算点。结构在地震作用下的反应（周期、振型、位移、内力）受地下室外的回填土约束程度的影响。由地下室质量产生的地震力，主要被室外的回填土吸收。在控制结构剪重比时，不考虑地下室质量。即不考虑地下室楼层的剪重比。地下室的剪重比可以不予考虑越向下约束程度越大，地震反应越小程序仍然给出调整，但影响不大地下室也可以不调整水平位移的影响——有限约束越向下约束程度越大，位移趋于0竖向位移没有影响竖向位移不受侧向约束的影响，

7、所以仍然较大在水平力作用下地下室约束的变形特征1.3。竖向荷载作用及变形特征对于一般结构而言，地下室外的回填土约束对竖向荷载作用几乎没有影响。当地下室出现悬挑结构，则地下室外的回填土约束对竖向荷载作用有一定影响。所以，地下室不应有悬挑结构。地下室与上部结构整体分析，是首选。因为竖向变形的协调是非常重要的。当地下室体量、面积很大时，与上部结构所占面积差异太大，如超大地下室、底盘等，此时可以根据上部结构的底面积取外伸2～3跨作为地下室，并与上部结构共同分析。定义地下室定义侧向约束竖向位移协调传基础力更合理上部结构与

8、地下室共同分析，对超大地下室采用局部地下室与上部结构共同分析，对于传基础荷载也是可行的。分开计算，将导致竖向荷载局部的不协调性，与整体分析将产生差异。2。分析模型简化的分离模型（有条件的）：将上部结构与地下室分开，分别设计计算。按规范确定嵌固层作为二者分界。共同工作分析（无条件的）：将上部结构与地下室作为一个整体，考虑共同作用，采用如下两种方式之一来考虑地下室外回填土对结构的约束作用。