邢金瑞

摘 要：随着现代社会的不断发展，城市建设规模不断的扩大，为了较大程度的利用有限资源，高层建筑以及超高层建筑的建设明显增加。在超高层建筑结构的建设中，嵌固端位置选取等相关问题作为建设中的重要工作，不仅对建筑结构的建设质量产生着比较大的影响，同时对工程造价等也存在不小的影响。因此，本文根据相关体制和章程，结合超高层建筑结构嵌固端设置的多元条件，以陕西咸阳某工程为例，对嵌固端的位置选择等相关问题进行了分析，同时对超高层建筑结构的抗震能力进行了探究，从而对其经济性的建设和设计提出相关建议，最大程度的提高建设效率和建筑安全。

关键词：超高层建筑 嵌固端 位置选择 抗震能力

Abstract：With the continuous development of modern society， the scale of urban construction continues to expand. In order to make greater use of limited resources， the construction of high-rise buildings and super-high-rise buildings has increased significantly. In the construction of super high-rise building structure， the selection of embedded end location and other related issues as an important work in the construction， not only has a greater impact on the construction quality of the building structure， but also has a considerable impact on the cost of the project. Therefore， according to the relevant systems and regulations， combined with the multiple conditions of setting the embedded end of super high-rise building structure， taking a project in Xianyang City， Shanxi Province as an example， this paper analyses the location selection of the embedded end and other related issues， and explores the seismic capacity of the super high-rise building structure， so as to construct and construct its economy. Propose relevant suggestions to maximize construction efficiency and safety .

Key words：Super High-rise Building; Embedded End; Location Selection; Seismic Capacity .

一、陜西咸阳某超高层建筑工程概况

本文研究和探析所选择的工程实例为陕西咸阳某超高层建筑，该工程F1#楼由塔楼及四层商业裙房组成，塔楼为超高层的办公楼，四层商业裙房设抗震缝并与塔楼断开。塔楼大屋面建筑高139.15m，幕墙顶高159.15m，地上共有33层，地下共2层，采用的是钢筋混凝土框架—核心筒结构体系。效果图及建筑模型如下图所示：

二、超高层建筑结构嵌固端条件分析

在对超高层建筑结构进行设计时需要满足一定的抗震要求，即超高层建筑基础和地下建筑结构需要具备一定程度的刚度和承载力，能够确保上部结构在进入非弹性阶段的时候，地下结构能够基本承受上部结构所传来的荷载，并将荷载安全地传递到地基上。超高层建筑嵌固端在选择过程中需要遵循一定的条件，如下所述。

第一，地下建筑结构的顶板标高与室外地坪高度要存在一定高差且不能差距太大，易从整体上影响到建筑结构的稳定性和安全性。同时还要结合实际情况进行分析，对于一些极端情况，如半地下室，嵌固端就不能确定在建筑物的首层，要做到具体问题具体分析。

第二，针对地下建筑结构的侧壁也有一定的要求。首先，地下建筑结构的侧壁需要有一定侧向刚度，满足一定埋深要求，从而有效的保证建筑物的稳定性和安全性。其次，地下建筑结构的顶板最好设计成梁板体系，同时还要控制楼板开洞率，确保此楼板不能出现大孔洞，其框架梁抗弯刚度及楼板厚度要符合相关标准和要求。

第三，在对超高层建筑结构嵌固端进行确定时，还要遵循抗震规范中的相关要求，减少安全隐患，提高结构安全的同时还需综合考虑经济性指标。结合本文所选工程实例，对嵌固端位置选取合理性进行探讨。如结构主楼的嵌固端选择于基础顶面，将引起如下问题：

1.地下二层梁、柱塔楼及相关范围抗震等级为一级;核心筒抗震等级为特一级;箍筋及纵筋配筋量大幅增加。

2.钢骨柱柱脚须采用埋入式柱脚，柱下承台厚度须加厚，且施工不便。

3.核心筒约束边缘构件预埋型钢须设置至基础顶。

4.须核算桩抗剪是否满足。

5.地下一层、一层板厚均至少为160mm，构造配筋率按照0.25%双层双向拉通，配筋梁大幅增加[1]。

如调整地下室部分结构布置，在不影响使用功能的前提下将结构嵌固端选择于±0.000处，这样型钢柱脚不需要埋入基础，施工更便捷，结构受力更合理、安全，同时还降低了造价。 地基压缩性质差距较大，导致水平土层突变位置容易出现嵌固端问题，再加上地基软弱层厚度的变化及施工现场试验工作不到位等原因，导致地质勘察结果不能全面显示地基土层情况，这会增加嵌固端问题的出现可能性。 如果在超高层建筑施工工程开展之前，施工团队没有结合实际情况和建设要求设计完善的施工方案，或者是在方案设计工作中并未将地基处理和道路桥梁施工联系到一起，这些均会对整体施工质量造成影响。由于超高层建筑施工方案设计难度较大，如果未能结合地基特点开展方案设计工作，便会造成施工结果不符合施工要求的情况，同时引发嵌固端问题[2]。

三、超高层建筑嵌固端的极限弯曲和最大剪力

在进行超高层建筑嵌固端的极限弯曲和最大剪力的设计时，为了确保嵌固端具有强梁弱柱性，需要在设计过程中确保超高层建筑嵌固端的极限弯曲和最大剪力的设计值可以承受极限破坏机制，因此设计时需要从承载力和国家相关抗震规范要求的角度出发，确保地下室的承载力与地面梁的承载力之和大于等于1.3倍的地面柱承载力。为满足上述要求及经济性，需综合考虑钢筋含量控制指标，一般框剪结构地上部分钢含量指标如下：

1、小高层11—12层：钢筋50—52KG/m2，砼0.35m3/m2。

2、高层17—18层：钢筋54—60KG/m2，砼0.36m3/m2。

3、高层30层H=94米：钢筋65—75KG/m2，砼0.42—0.47m3/m2。

为了能够使剪力墙和框架同步工作，可采用如下措施：

1、带竖缝剪力墙。竖缝剪力墙在水平力作用下所产生的侧移，不再是以墙体的剪切变形为主而是以并列柱的弯曲变形为主，原来墙面上的斜向裂缝被并列柱下端的水平裂缝所代替。剪力墙的力学性能由剪切转变为弯曲，弹性极限侧移值加大，延性改善，弹塑性耗能增加，避免了普通抗震墙斜裂缝出现后的刚度严重退化的现象。

2、采用较好的延性偏交支撑。交叉支撑的交叉点处用拼接板、高强螺栓与阻尼材料组成，在小震时，叉点处提供足够的强度和剛度，像普通支撑那样工作。在强震时，上撑与下撑 （或左撑与右撑 ）之间可相对滑动，导致刚度大大下降，可提高剪力墙和框架之间的协同工作能力。

结构设计时需综合考虑上述措施，从而确保超高层建筑嵌固端设计的经济性和稳定性。

四、超高层建筑嵌固端问题解决方案探究

（一）超高层建筑设计嵌固端问题解决方法探究

工程设计中，有少数工程技术人员对超高层建筑基础埋深的作用认识不足，有些工程实际的基础埋深达不到规范要求的安全度，不满足抗倾覆和滑移要求，甚至危及到基础整体稳定性，例如：房屋四周地坪标高不同时，主楼与裙房设沉降缝、伸缩缝时，基础埋深的起算面采用最高侧的室外地坪。土力学大量的实验表明，在中心受压且土质均匀时，地基破坏面是四周对称挤出。如果土质不均匀或荷载有偏心或荷载倾斜作用时，地基内的滑动面则不对称，或向一侧挤出。如果高层建筑的嵌固面不在一个水平面时，高的一侧不仅不能作为嵌固面，还会造成荷载偏心或荷载倾斜作用。它的受力机理与规范给出的高层建筑基础埋深限值的基本假设存在相悖。因此，在结构设计阶段，设计师必须具备坚实的结构设计理论基础，结合工程实际埋深进行分析，避免出现嵌固端理论分析与实际相悖的现象，确保建筑安全。

（二）超高层建筑施工嵌固端问题解决方法探究

在开展超高层建筑施工前，施工团队需要规划完善的施工方案，以此来加大对超高层建筑施工工程的管理力度，在确保施工质量的同时，还能及时规避各种施工风险和安全隐患。首先，施工团队需要分析施工场地出现嵌固端问题的概率和原因，并采取相应的解决措施来规避嵌固端问题。其次，施工团队需要通过科学规划施工方案的方式，来提高超高层建筑施工工程进展的规范性和准确性，同时健全相关机制，以此来确保各项施工环节的顺利进行以及各项施工工作的如期完成，在优化施工流程的同时，提高管理效率。

结 论

综上所述，随着时代的不断发展，有限的土地资源让各种超高层建筑拔地而起，超高层建筑在设计和施工过程中需要综合考虑多方因素，以保证建筑的安全性、稳定性及质量。而嵌固端的选择对于超高层建筑结构稳定性的影响至关重要，所以在超高层建筑设计中，如何合理选择结构嵌固端的位置成为结构设计师必须认真解决的首要问题。

参考文献

[1] 郭刚.超高层建筑结构嵌固端选取应考虑的核心因素分析[J].科技视界， 2013 （03） ：56， 70.

[2] 朱华冬， 姜百惠.超高层建筑中嵌固端的位置选择[J].现代营销， 2011 （08） ：290-291.