超長(zhǎng)地下室設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模的日益擴(kuò)展，土地供應(yīng)量日趨緊張，致使地下車庫(kù)建設(shè)與日俱增。地下車庫(kù)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀是:車庫(kù)單體面積日益增大，尤其是車庫(kù)長(zhǎng)度不斷擴(kuò)大，地下室的平面尺寸越來(lái)越大，有些甚至達(dá)到或超過(guò)200～300米，設(shè)計(jì)超長(zhǎng)車庫(kù)時(shí)勢(shì)必會(huì)面臨很多難題。目前，結(jié)構(gòu)師設(shè)計(jì)大型車庫(kù)時(shí)主要考慮的是正常使用工況，對(duì)施工工況缺少關(guān)注。設(shè)計(jì)人員常認(rèn)為頂板上有覆土，季節(jié)溫差很小，如已按規(guī)范要求設(shè)置溫度后澆帶則無(wú)需計(jì)算溫度應(yīng)力。但實(shí)際情況是，施工方

2、常將地下室頂板作為施工場(chǎng)地，或認(rèn)為設(shè)計(jì)設(shè)置后澆帶已經(jīng)考慮了溫度應(yīng)力，即使在溫度后澆帶封閉之后也未及時(shí)覆土，而導(dǎo)致地下室頂板、外墻大面積開(kāi)裂，甚者，突遇強(qiáng)降雨，導(dǎo)致地下室局部抗浮破壞。故設(shè)計(jì)文件應(yīng)對(duì)施工覆土的時(shí)間以及施工期間地下水位控制提出明確要求，以使現(xiàn)場(chǎng)情況與設(shè)計(jì)成果相符。
　　雖然平板式筏板基礎(chǔ)在純地下室工程中的應(yīng)用已經(jīng)很廣泛，但是，在工程設(shè)計(jì)中存在著柱墩尺寸偏大，筏板厚度偏厚，選取的基床系數(shù)與地基條件、筏板的實(shí)際受力情況不相

3、符，特別是柱墩的配筋偏大等設(shè)計(jì)不合理、不經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)象?；谝陨锨闆r本文通過(guò)計(jì)算實(shí)例，對(duì)影響平板式筏板基礎(chǔ)內(nèi)力的主要因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以找出其中的變化規(guī)律。
　　本文主要針對(duì)四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行闡述:包括(1)大型地下室頂板的溫度應(yīng)力及裂縫分布;(2)地下室外墻的溫度應(yīng)力及裂縫分布;(3)純地下室筏板基礎(chǔ)的優(yōu)化設(shè)計(jì);(4)地下室未覆土前，按空腹桁架模型及整體有限元分析地下室的局部抗浮問(wèn)題。取得的主要成果如下:
　　1.討論了

4、超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)間接作用的構(gòu)成及相應(yīng)的計(jì)算方法，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的間接作用和荷載作用進(jìn)行了比較。在超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，將混凝土收縮等效為溫差，考慮徐變作用為結(jié)構(gòu)彈性解乘以近似0.3的折減系數(shù)，是一種實(shí)用有效的方法。
　　2.超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)間接作用下的內(nèi)力分析需要考慮混凝土開(kāi)裂后的影響，討論了超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)在間接作用下的內(nèi)力分析方法，并對(duì)南通某安置房住宅項(xiàng)目的地下室頂板、外墻在間接作用下的內(nèi)力進(jìn)行了分析。超長(zhǎng)地下室頂板周邊有地下室外

5、墻約束的部位，樓板的面外剛度對(duì)溫度應(yīng)力的影響不容忽視，需考慮降溫和升溫兩種工況，并對(duì)樓板分別采用考慮及不考慮面外剛度兩種假定進(jìn)行分析。
　　3.設(shè)計(jì)超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要考慮使用工況下的荷載，還應(yīng)適當(dāng)考慮在施工工況下可能出現(xiàn)的不利情況，如:因未及時(shí)覆土而引起的較大溫度應(yīng)力，甚至地下室抗浮事故。邊跨梁端的抗彎配筋和邊跨柱頂?shù)目箯?、抗剪配筋一般由施工工況控制，設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)相關(guān)部位進(jìn)行加強(qiáng)。
　　4.采用有限元軟件進(jìn)行分析，以確定

6、不同參數(shù)（基床系數(shù)、柱墩厚度、筏板厚度、柱墩平面尺寸等）對(duì)純地下室筏板基礎(chǔ)受力性能的影響。在滿足抗?jié)B、抗浮要求的前提下，合理地選取底板的厚度，并優(yōu)化底板配筋以減少底板裂縫。
　　5.計(jì)算地下室局部抗浮時(shí)，整體分析比等代框架簡(jiǎn)化計(jì)算內(nèi)力有著明顯的優(yōu)勢(shì)，整體分析結(jié)果與實(shí)測(cè)值吻合得較好;而在等代框架計(jì)算過(guò)程中，荷載傳遞和結(jié)構(gòu)剛度經(jīng)常要采用簡(jiǎn)化措施，難以考慮垂直方向框架的剛度貢獻(xiàn)，并且，取一榀框架計(jì)算時(shí)，其計(jì)算跨度也需要通過(guò)取平均值簡(jiǎn)化，