嵌固端与“嵌固部位”

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1、------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx嵌固端与“嵌固部位”【精品文档】嵌固端与“嵌固部位”[本文为原创，转载请注明]摘要：参阅相关规范及文章，本文认为嵌固端为力学概念，即约束所有自由度，对于建筑结构只能取在地下室底板处。嵌固部位是强度概念，“嵌固部位是预期塑性铰出现的部位”【1】，其水平位移为零。但是规范和众多文章中对与嵌固端和嵌固部位的用词不做区分，本文认为是不恰当的。并且给初入结构设计

2、的本文作者造成了很大困惑。   有地下室的建筑结构与是由上部结构和地下室组成的完整的承力体系，具有相同的位移场，相互协调变形。此外地下室的回填土对结构具有一定的约束作用，这种约束仅约束水平位移，不约束竖向位移和竖向转动。   有地下室模型的简化，核心问题有两点：1，如何合理考虑地下室的刚度；2，如何正确反映回填土的约束作用。   合理考虑地下室刚度的实现：真实的将地下室部分与上部结构一起建模，建立一个包括上部结构和地下室所有构件在内的综合模型，并将结构的嵌固端取在基础底板处。注意基础底板处是嵌固端，即约束所有方向自由度。   合理反映回填土

3、的约束作用：1）嵌固水平位移法。依据抗规和高规5.3.7的基本思想，将上部结构和地下室作为整体考虑，嵌固端取基础底板处，并根据地下室结构和相邻上部结构楼层侧向剪切刚度比的大小确定合适位置限定其水平位移为零（即确定嵌固部位）。2）弹簧刚度法。将上部结构和地下室作为整体考虑，嵌固端取基础底板处，并在每层的地下室楼板处引入水平土弹簧刚度，反映回填土对地下室的约束作用。【2】   嵌固部位的确定：依据抗规和高规5.3.7的基本思想。“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。”并应满足其他要求来达到嵌固部位的要求。众多

4、文章的分析表明，当满足刚度比大于2时，将地下室作为嵌固部位和不作为嵌固部位结果基本形似,因此“此条规定能够在一定程度上控制假定地下室顶板为嵌固部位的误差不至过大”【3】。当地下室顶板达不到嵌固部位的要求时。张维斌一书的说法是“1，对于层数大于等于3层的地下室，可将结构嵌固部位置于地下一层底板，这是应满足：1）地下一层剪切刚度相应大于地上一层剪切刚度；2）地下二层剪切刚度相应大于地下一层剪切刚度，并应大于地上一层剪切刚度的2.0倍。当地下室层数少于三层时，宜将嵌固部位设在基础顶面。”【精品文档】【精品文档】   SATWE程序的实现：抗规-3

5、条规定了地下室顶板作为上部结构嵌固部位时应满足的要求；6.1.10条规定了剪力墙底部加强部位的确定与嵌固端有关【这里用的嵌固端】（高规5.3.7亦有此规定）；6.1.14条提出了地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时的相关计算要求（高规5.3.7亦有此规定）；高规3.5.2-2条规定结构底部嵌固层的刚度比不宜小于1.5；故SATWE中有“嵌固端所在层号”此项重要参数，程序根据此参数实现以下功能：1，确定剪力墙底部加强部位，延伸到嵌固层下一层，比抗规保守一些。2，根据抗规6.1.14和高规12.2.1条将嵌固端下一层的柱纵向钢筋相对上层相应位置柱

6、纵筋增大10%；梁端弯矩设计值放大1.3倍。3，按高规3.5.2.2条规定，当嵌固层为模型底层时，刚度比限值取1.5；4，涉及到“底层”的内力调整等，程序针对嵌固层进行调整。【4】   结论:由上文的描述可知，规范中大多数用的“嵌固部位”来表示除地下室底板外的约束层，但是对于剪力墙加强部位确定时用的是“嵌固端”。因此本问对与这两个词有些困惑。作为实际应用本文建议：1，嵌固端只有地下室底板是；而嵌固部位需要根据规范思想来确定，并满足相关构造要求；剪力墙的加强部位根据规范精神应该是根据本文所认为的嵌固部位来确定。2，嵌固部位的力学概念为-预期塑

7、性铰出现的位置，和剪力墙底部加强部位，梁柱箍筋加密区，同样的概念。通过规范中对于嵌固部位应该满足的构造要求也可以反推出嵌固部位上一层即为预期塑性铰的结论。3，计算分析时。SATWE利用嵌固水平位移法；当嵌固部位移动到嵌固端时可利用土的弹簧刚度法。对于ETABS，SAP等：1），约束嵌固端节点的所有自由度；2），约束嵌固部部位以下除嵌固端之外所有与地下室结果节点的水平自由度。如果有地下室在嵌固端之上，可以利用ETABS和SAP中的线弹簧或者面弹簧来模拟。4，对于超限分析等进行对比计算时可以将嵌固部位定义为嵌固端来简化对比计算时地下室处理的繁琐

8、。此时两者力学模型基本没有区别但是对于地下室个别构件内力会有影响，但对于整体指标的对比分析影响不大.【1】“多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例”张维斌【2】“多层及高层结