费江 尤晴

摘 要：带地下结构的大型转载点建筑结构设计是现代工业发展中较为常见的建筑结构形式，也是建筑设计中研究和关注的重点。本文将结合工程实例，对带地下结构的大型转载点建筑结构设计进行研究，以供参考。

关键词：地下结构;大型;转载点;建筑结构;设计;研究

1 工程实例分析

1.1 某大型转载点项目情况分析

某大型转载点项目的建筑设计是一座地下两层/地上一层共三层的工业建筑项目，建筑总面积为2880m2。其中，地上建筑面积为1080m2，地下建筑面积为1800m2，该建筑项目施工建设中，地上建筑部分采用钢筋混凝土框架结构，以砖墙围护施工为主，地下建筑部分采用钢筋混凝土竖壁作为地下室外墙，地下室基础为整板基础。此外，整个建筑项目的总体高度约为22m，建筑地下结构部分施工中采用无支护的放坡开挖方式进行，对放坡比控制为1：1.2，开挖深度控制在16m以上，以满足该建筑项目及其地下结构的施工要求。

1.2 建筑设计方案

上述建筑项目设计中，其建筑火灾危险性类别设计为丙类，建筑房屋的耐火等级设计为二级。在建筑的整体结构与平面形式上，则呈现出横向2跨/纵向7跨，且纵向建筑长度约为46m/横向长度约为18m，单层建筑面积在830m2以上的特征形式;建筑地下结构部分设计中，需要在每层建筑中进行两个独立的防火区划分和设置，以满足其建筑地下结构的防火需求。此外，在上述建筑项目的转载点部分设计中，则是根据有关规定将其沿横向进行划分成两个部分，具体如下图1所示。

图1带地下结构的大型转载点建筑设计示意图

在进行上述建筑项目的地下部分设计中，根据其建筑设计要求，未在地下结构部分进行联系楼梯设置，同时对竖向联系的各层洞口（即工业生产中物料运输系统的提升孔洞与溜槽洞口等）也需要进行合理的设置和处理，即在洞口部位进行经防火处理的钢板加盖实施，在工业厂房建筑处于生产运行状态时，对其进行封闭管理，检修过程中则将其打开。最后，在上述建筑项目的地下一层中，还设置有一条横穿转载点两个部分的联系带式输送机，由于该带式输送机在建筑项目设计中跨越了两个防火分区，同时对带式输送机的皮带穿越位置进行防火门或者是防火卷帘设置难度较高，需要通过在转载点两部分的联系位置进行一組防火分隔水幕设置，以实现对两个防火分区的有效隔离和阻断;转载点的两个部分均设置有相应的封闭楼梯间，分布在对应区域的两个不同位置处，其中一部分的封闭楼梯为能够到达建筑屋顶的人行楼梯，而另一部分的封闭楼梯则为非人行楼梯。

2 带地下结构的大型转载点建筑结构设计及要点分析

根据上述带地下结构的大型转载点项目情况及其建筑设计方案，在进行该项目的建筑结构设计中，由于其建筑结构采用钢筋混凝土框架结构，在对建筑结构的具体设计与分析中，是采用PKPM系列的建筑结构设计模型软件，结合该建筑项目的具体情况，通过有关参数代入与计算分析后，在SATWE模块功能支持下实现建筑结构的空间整体有限元分析，进而确定合理的建筑结构设计方案。对上述带地下结构的大型转载点建筑结构设计分析，需要从建筑结构的土压力计算与地下室外墙设计/地下室抗浮能力验算等方面进行把握。

2.1 建筑结构的土压力计算与地下室外墙设计

在进行上述建筑项目的结构设计中，由于其建筑地下室深度为15m，并且地下室基坑开挖采用放坡开挖施工方法，对地下结构开挖施工完成后，根据其建筑结构要求，采用相应的填土材料进行分层压实回填，从而有效确保该建筑基础结构的强度和承载能力。需要注意的是，在上述建筑项目建设完成并投入使用阶段，由于其建筑地下室墙壁的背部为直立/光滑的状态，墙面与后部填土面为水平情况，与郎金主动土压力理论相符合，此外，对该建筑地下结构部分的地下稳定水位线最高部位的绝对标高进行勘测显示为1256m，即相对标高达到-6m，因此，在进行该建筑项目的结构设计与荷载情况计算中，需要对上述标高以下部分的地下室墙体结构所承载土压力按照扣除地下水容重方式进行计算和设置，以确保其建筑地下室结构承载性能符合建筑结构的实际承载需求，从而有效增加建筑地下室墙体的竖壁抗土压力性能。针对上述建筑结构设计，在具体设计中，为提高建筑地下室墙体的竖壁刚度，还可以通过在转载点的轴线部位进行扶壁柱设计与应用，来满足上述大型转载点建筑结构的设计要求。

在进行上述建筑项目的地下室外墙结构计算与设计中，根据建筑地下室外墙设计与竖壁配筋情况，需要对以底板作为嵌固端/以地下室一层的楼板作为中间支座/以地上建筑楼板作为简支支座的两跨连续梁板的具体结构以及结构荷载情况进行计算和明确。其中，上述建筑地下室外墙的结构荷载主要包含水平土压力/上部填充墙的竖向压力等。

2.2 建筑地下室抗浮能力验算

在对上述建筑项目的结构设计与验算分析中，根据其工程情况，在进行建筑地下室的抗浮能力设计与验算中，由于该工程的地下室抗浮水位标高值经勘测显示为-6m，同时建筑基坑底部标高为-17.2m，根据该情况可以看出，在建筑地下室结构设计中，需要对超出地下室抗浮水位标高的11.2m大小的地下室结构抗浮能力进行合理设计和计算。在具体设计中，根据建筑工程现场的有关勘察反馈数据显示，其建筑基础施工中降水深度约为8，因此，在进行该建筑的地下室结构设计中，为确保建筑地下室结构的安全性，就需要按照-6m进行该建筑地下室抗浮设计和验算分析。

结合上述建筑地下室抗浮能力验算要求，在实际设计与计算分析中，为提高建筑结构自重与压重设计性能，需要从以下几个方面对其设计要点进行有效把握和控制。1）在建筑地上部分设计中，对建筑地面结构的填充墙采用厚度为490mm的烧结普通砖进行砌筑;2）对建筑地下结构设计中，要求建筑的地下室底板与建筑外墙相比，每侧宽度应高出1.75m;3）在建筑底层的排水沟设计中，应注意避免采用传统局部降板操作方法，使用厚度为500mm的素混凝土填料，根据有关建筑地基基础设计的规范和标准，进行基础抗浮计算设计，在明确其基础抗浮设计参数情况下，通过抗浮锚杆或者是抗拔桩等技术措施，促进建筑结构的压重增加，提高其建筑地下室抗浮能力。

3 结语

总之，对带地下结构的大型转载点建筑结构设计研究，有利于促进其建筑结构设计质量和水平提升，从而为有关建筑项目设计实践及研究开展提供参考，同时促进我国建筑设计水平提升，推动建筑行业的更快发展，具有十分积极的作用和意义。

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