建筑半地下室框架结构设计论文

【简介】感谢网友“急坏的妈妈”参与投稿，下面是小编精心整理的建筑半地下室框架结构设计论文（共4篇），希望能够帮助到大家。

篇1：建筑半地下室框架结构设计论文

摘要：随着社会经济不断发展和进步，城市化进程不断深化发展，我国建筑行业迎来了一个又一个发展的高峰期。进入新世纪以来，我国各个地区的建筑工程数量和规模在不断提升和扩大，建筑物结构逐渐趋于复杂化和多样化，国家人口数量增多，居民物质生活水平显著提升，对建筑物功能提出了更高的要求。同时随着建筑用地资源稀缺，地下建筑施工就成为提高土地利用资源的重要措施。但是由于地下室使用有其独特技术要求，加上地下结构复杂，因此，在地下室结构设计过程中一定要保证科学合理。对于建筑物来说，结构设计是建筑工程建设施工的重要环节，文章主要结合实际案例，就建筑物半地下室框架结构设计措施进行了分析，希望通过本次研究对更好的提升半地下室框架结构设计质量有一定助益。

篇2：建筑半地下室框架结构设计论文

进入新世纪以来，建筑领域在国民经济建设方面发挥着十分重要的作用，最近几年建筑逐渐向着多功能化，多样化和结构的复杂化角度转变，这主要是基于消费者对建筑需求多样性要求。建筑功能和结构的复杂化，是基于科学合理结构设计的前提下才能实现的。最近几年，建筑框架结构的合理性就成为消费者高度关注的问题。建筑物地下室框架结构设计对整个建筑物的使用功能有着较为严重的影响，特别是对于建筑物半地下室框架设计，需要综合分析好各个方面优势和缺点，综合采取多样化的设计理念，保证整个框架结构设计和合理性和科学性。

1建筑框架结构设计原则分析

在地下室框架结构设计过程中，需要重点考虑的就是整个地下建筑结构的稳定性和科学性，做好抗震设计工作，避免地震对地下结构产生威胁和影响。在地下室框架结构抗震性能计算过程中，需要结合不同的地质特点以及整个建筑物的整体性质，决定是采用刚性计算还是柔性计算，亦或者采用刚柔兼备的理论计算模式进行计算。同时在对建筑物地下室框架结构性能计算过程中还要对建筑物地基类型进行充分考虑。在地下室结构设计过程中，可以考虑将建筑物设计成双向梁柱承载体系，可以显著提升地下室框架结构的稳定性。

篇3：建筑半地下室框架结构设计论文

2.1案例研究。本次研究选择的工程为广东省阳江市某房地产开发商的地下车库，建筑物功能为高层商住楼用户提供车库，地面以上无建筑物，为纯地下车库，属于半地下室类型，整个地下建筑物总高度3.9m。按照现行国家规范和广东省省规的相关设计要求，本地区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，地下车库框架结构抗震等级为二级，地面粗糙度类别为C类。由于工程场地的地下水位较高，且开挖土多为细砂，对细砂层的开挖，会给施工带来巨大困难，故选用半地下室模型结构，其中以室外地坪标高为±0m，半地下车库结构底板上皮标高为-1.7m，地下车库建筑顶板地坪标高为2.2m。

2.2建筑物半地下室框架结构模型计算分析。在本次项目工程设计过程中，要求半地下室窗户以上露出地面30cm左右，要想满足这方面施工要求，半地下室挡土墙和顶板结构不能实现连接互通，正是因为这个特殊的施工要求，半地下室距离水平地面以下有超过2.4m的结构位于水平地面以下。本次项目工程框架结构设计过程中，总共有两套方案，第一种设计方案是按照整体原则。根据整个建筑物楼层的实际需求进行科学设计，这样不考虑地下室，也不需要进行挡土墙设计，然后使用相应的计算软件设计出相应的设计模型，第二种方案是在地下室设计过程中，从工程局部出发，在进行计算模式设计过程中，在软件地下室参数中填写1，存在一层地下室。通过对这两种计算方式进行分析发现，如果从整体施工合理性考察，应用第二个设计模型比较合理，应用第一种设计模型，在项目工程具体施工过程中存在很多不确定和不安全的因素。但在第二种设计模型中，因为采用的剪力墙结构，而框架结构的'参数数据只是地下室一层的数据，因此，在施工过程中有可能会出现明显的侧向高度突变等问题，整个弯矩和第一种计算模型下相比较，明显数值和很大。因此，在选择计算方案过程中应该从综合方面综合分析，从而选择合适的计算模型。

2.3整体模型设计措施分析。在对地下室挡土墙进行开洞处理之后，会导致短柱现象的发生，这时整个挡土墙的抗震性能并不是很好。在具体施工过程中，如果施工现场能够满足相应的施工要求，挡土墙和地下之主体结构之间可以不进行连接，保证两者至今相互独立和脱离。也就是在主体和挡土墙还有一段距离时，建设一个砖墙砌体，主体结构和这个砌体墙连接，而不和挡土墙结构连接，这样即便是出现了地震，主体结构和挡土墙也不会出现相互碰撞。但是如果在施工现场无法满足主体结构和挡土墙两者的独立性，砌体墙连接模式就不能应用，这时就需要设计人员在设计地下室剪力墙时，必须增加外墙刚架柱的抗剪能力。在具体施工过程中，设计人员必须采取必要措施对框架柱进行高加密处理，如果依然不能满足施工要求还需要设计人员向其中加入型钢芯柱。此外，在施工过程中，对于没有开洞的剪力墙，需要我们结合剪力墙水平方向的长度科学设计。如果长度比较小，则可以将剪力墙设计成地下室暗柱，保证上下能够联会贯通。这种设计形式主要是因为短肢剪力墙的受力情况与暗柱的受力情况大致相同。在设计过程中，为了切实保证暗柱的抗震性能，设计人员应该增加暗柱的抗剪箍筋。在具体框架结构设计过程中，设计人员应该从整体角度出发，考虑结构设计问题。对于第一种计算模型，在施工过程中与实际本身存在缺陷，但是框架结构的梁柱需要结合第一种计算模型获得，而第二种计算模型的地下室挡土墙中能够更好的提升整个结构的刚度，第二种计算模型框架结构的内力要显著高于第一种计算模型。所以在具体设计计算过程中，设计人员应该从整体出发，将两种计算模型有机结合，确保设计方案能够满足施工要求。

2.4挡土墙结构计算分析。不同的地质环境，挡土墙所受到压力是各不相同，当地下水位不高时，可以让挡土墙和框架柱采用固定连接或者铰接方式进行连接。但是当挡土墙和框架柱结构连接后，整个结构横向方面会受到来自多方面压力的影响。如果整个框架柱的刚度较大，则结构受到的间接性压力更加突出。在本次项目工程设计过程中，设计人员对采用简化式计算方式，将挡土墙的荷载按照矩形荷载计算，将其看作是三个边被固定，一个边自由板面，然后通过计算既能够得出框架柱上受到的间接性侧压力。在实际设计过程中，可以将地下室的挡土墙看做是一个板面结构进行计算和设计，当挡土墙的长度和高度比值大于3，则可以将这个挡土墙看做是一个板面结构，整个挡土墙的侧压力仅仅向着挡土墙上下两个方面传递，而对框架柱的产生的侧压力可以忽略不计。如果挡土墙的长度和高度比值小于2之后，可以将挡土墙看做一个双向板进行计算。

总之，文章所提出两种计算模式，不管单一使用那种计算模型，都存在一定的缺陷，因此，就需要设计人员结合项目工程实际情况，考虑到框架柱和挡土墙的侧向压力问题，综合应用上述两种方案，保证施工顺利完成。

参考文献

[1]张翔宇.论建筑工程中框架结构构造与设计[J].住宅与房地产，（06）.

[2]田.建筑工程框架结构的建筑工程施工技术分析[J].黑龙江科技信息，2016（05）.

[3]李红阳.框架结构的建筑工程施工技术分析[J].黑龙江科技信息，（16）.

[4]王华.浅谈建筑工程中框架结构构造与设计研究[J].江西建材，（21）.

篇4：建筑工程中地下室结构设计探析论文

建筑工程中地下室结构设计探析论文

论文关键词：建筑工程；地下室结构设计；结构平面设计；抗震设计

论文摘要：随着高层建筑的飞速发展，其建筑设备用房、地下消防水池和汽车停车位多功能都应用在地下室，因此在高层建筑设计中，地下室结构设计难点繁多、意义重大。文章分析了地下室结构设计中的难点问题，并针对性提出了优化设计的方案。

目前城市土地资源日益紧缺，建筑及城市交通有逐渐向地下发展的趋势。然而，建筑由于其功能和结构本身的需要，大多设置了地下室。随着建筑层数的日益增高，地下结构已向多层发展，其结构设计、施工及防水等日益成为建筑工程界关注的热点。由于地下室工程的施工环境特殊、隐蔽性大、涉及的工种多、施工复杂，也容易出现质量问题，因而对设计和施工有一定的特殊要求。

一、地下室结构设计难点概述

地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多，一般来讲概括起来为：（1）结构平面设计；（2）抗震设计；（3）地下室抗浮、抗渗设计；（4）外墙结构设计。

二、建筑工程地下室结构优化设计

（一）结构平面设计

在高层建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长依靠设置后浇带的方法难以解决，设计人员应合理地调整平面将地下室分割成几个小地下室，中间用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若高层建筑采光通风井位置设计不当，例如在侧壁外作附加通长采光井，而采光井外壁又不能与地下室顶板整体连接，会造成地下室保证结构稳定功能的丧失，不能有效地将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面，不能满足高层建筑的埋深要求。

（二）抗震设计

一般来讲地下室抗震设计中较为常见的问题为：多层建筑中半地下室埋深不够，房屋层数包括半地下室层已达8层，层数和总高度超过要求，违反GB50011-2001第7.1.2条。地下室顶板为上部结构嵌固端，地下室一层抗震等级定为三级，而上部结构为二级，按GB50011-2001第6.1.3条地下室也应为二级。

若地下室设计不当，对其整体的抗震性能会产生较大的影响。根据施工图审查要点，一般来讲，对于半地下室的'埋深要求应大于地下室外地面以上的高度，才能不计算其层数，总高度才能从室外地面算起。地下室的墙柱与上部结构的墙柱应协调统一。对地下室顶板室内外板面标高变化处，当标高变化超过梁高范围时则形成错层，应采取一定的措施进行处理，否则不应作为上部结构的部位。相关规范明确规定，作为上部结构部位的地下室楼层的顶楼，盖应采用梁板结构，地下室顶板为无梁楼盖时不应作为上部结构的部位。结构计算应向下计算至满足要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部加强区层数应从地面往上计算，并应包括地下层。

（三）地下室抗浮、抗渗设计

一般来讲，此类设计常见问题为：地下水位未按勘察报告确定，或勘察报告未提供计算浮力的地下水位及其变幅，违反了GB50007-2002第3.0.2条；斜坡道未进行抗浮验算，斜坡道与主体分缝处未作处理；抗浮验算不满足要求，不符合GB50009-2001第3.2.5条等。

地下水位及其变幅是地下室抗浮设计的重要依据。实际在地下室抗浮设计时仅考虑正常使用的极限状态，而对施工过程和洪水期重视不足，因而会造成地下室施工过程中因抗浮不够而出现局部破坏。另外，在同一整体大面积地下室的上部常建有多栋高层和低层建筑，由于地下室的面积较大、形状又不规则，且地下室上方的局部没有建筑，此类抗浮问题相对难以处理，须作细致分析后再进行处理。地下室结构设计除应满足受力要求外，抗渗也是其中一个重点。由于钢筋混凝土结构通常带裂缝工作，要达到抗渗目的，一般可采取以下措施：（1）补偿收缩混凝土。在混凝土中掺微膨胀剂，以混凝土的膨胀值抵消混凝土的最终收缩值。当其差值大于或等于混凝土的极限拉伸时，即可控制裂缝；（2）膨胀带。混凝土中膨胀剂的膨胀变形不会完全补偿混凝土的早期收缩变形，而设置补偿收缩混凝土带可以实现混凝士连续浇注无缝施工；（3）后浇带。后浇带作为混凝土早期短时期释放约束力的一种技术措施，较长久性变形缝已有很大的改进并广泛应用；（4）提高钢筋混凝土的抗拉能力。混凝土应考虑增加抗变形钢筋，如侧壁增加水平温度筋，在混凝土面层起强化作用；侧壁受底板和顶板的约束，混凝土胀缩不一致，可在墙体中部设置一道水平暗梁抵抗拉力。当然，在采取以上措施时，同时要注意混凝土的养护。

（四）外墙结构设计

地下室的外墙是结构设计的重点，应按水、土压力验算，在设计时应注意以下要求：（1）荷载。地下室外墙所承受的荷载分为水平荷载和竖向荷载。竖向荷载包括上部及地下室结构的楼盖传重和自重，水平荷载包括地面荷载、侧向土压力和人防等效静荷载。在实际工程设计中，竖向荷载及风荷载或地震作用产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算弯曲的配筋；（2）静止土压力系数。静止土压力宜由试验确定，当不具备试验条件时，砂土可取0.34～0.45，粘性土可取0.5～0.7；（3）地下室外墙的配筋计算。实际设计时，在外墙的配筋计算中，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。因此，在计算地下室外墙的配筋时，对于垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大的外墙板块，如高层建筑外框架柱之间，按双向板计算配筋为宜，其余的宜按竖向单向板计算。对竖向荷载较小的外墙扶壁柱，其内外侧主筋也应予以适当加强。外墙的水平分布筋应根据扶壁柱截面尺寸的大小，适当地配以外侧附加短水平负筋加强，外墙转角处也应适当加强。地下室外墙计算时底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端），侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩相等，底板的抗弯能力应不小于侧壁的抗弯能力，其厚度应与配筋量相匹配。这种情况在地下车道中最为典型，车道侧壁为悬臂构件，底板的抗弯能力应不小于侧壁底部的抗弯能力。

三、结语

高层建筑地下室结构设计显然是一个复杂的过程，但是，只要把握设计要点，抓住设计重点，以合理的设计为前提，进行全面考虑，使建筑地下室结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益、战略效益。

参考文献

[1]地下工程防水技术规程（GB50108-2001）[S]．

[2]建筑抗震设计规范（GB50011-2001）[S]．

[3]李享，谭素群．地下室结构设计中的若干问题[J]．山西建筑，2007，33（11）．

[4]朱炳寅，等．建筑结构设计规范应用图解手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．