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摘要：随着中国建筑结构的快速发展，在结构计算中准确度和精确度起着越来越重要的作用。嵌固点的选取对结构计算的准确度和精确度起着重大的作用，所以，嵌固点的恰当选取在建筑结构设计中是至关重要的一步。除此之外，嵌固点的选择和土壤的水平抗力（ｍ值）以及基础的刚度有关。通过一些简易的模型阐明了刚度以及ｍ值选取的不同对嵌固点有何不同的影响。
关键词：嵌固点；建筑结构；水平抗力；ｍ值；框架结构
中图分类号： TU323.5 文献标识码： A 文章编号：
正确选取高层结构嵌固点，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定。它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性。如果嵌固点可以选在地下室顶板处，不仅可以简化计算模型，减少工作量，而且可以影响结构的经济性。嵌固点按在地震作用下的屈服机制而言，就是预期塑性铰出现的部位，嵌固分力学嵌固和强度嵌固。其中力学嵌固是指完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动、实现了完全的约束，即所谓的固结。而强度嵌固是指地下室结构以及室外回填土的刚度达到限制结构水平移动的能力，且柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱。而地下室是上部结构在地基内的延续，既可为上部结构提供可靠的嵌固又将上部结构与地下室连接成有机的整体，有效地降低了建筑物的重心，增加了上部结构的稳定性，增强了结构的抗震能力。嵌固点位置的选择与“土的水平抗力系数的比例系数“（ｍ值）和楼层的刚度均有关系。本文将通过剪力墙模型来说明以下几个问题 （１）不同ｍ值，即ｍ 分别取－１，－２，０及正数时对嵌固点位置选取的影响；（２）ｍ取值在正数范围内,ｍ 值每增加“１“时，使高层地下室刚度提高的大小；（３）从层间侧向位移角和层间侧向位移两个角度分别来说明嵌固点的位置;(4) 从层间侧向刚度
和层间剪力的比较中进一步说明土所提供力的大小，和ｍ值取为不同值时，计算结果所显示出的不同的含义。
１ 工程概况
本模型依据工程实例，结构形式为剪力墙结构。虚线部分为梁布置情况，实线部分为剪力墙布置情况，地震设防为７度区，基本风压为０.６5ｋＮ∕㎡，楼面恒载取为4.5ｋＮ∕㎡，楼面活载取为2.0ｋＮ∕㎡，楼板厚为100ｍｍ，梁上均布荷载为６ｋＮ∕㎡，本模型共32层，其中地下室２层，地上30层 层高均为2.7ｍ.。如图１所示：
２ 计算结果
应用ＰＫＰＭ软件在ＰＭＣＡＤ中将对上面模型（剪力墙结构）进行分析，并在软件ＳＡＴＷＥ中得出如下计算结果（表１----表４）
３ 结论
１ 通过表１、表２可知，对于剪力墙结构，当ｍ值为任何值时 均无法将嵌固点选在地下室顶板处ｍ＝30与ｍ＝－１情况相同。
２ 通过表３、表４可知，对于剪力墙结构ｍ值每增加“１”对结构产生的附加侧向刚度在同层情况下，得数基本相同，即所提高刚度与剪切刚度大小成正比 比值为1.39，不同层情况下，相同剪切刚度时，提高的比例非线性增加，与深度有关，因此可知，刚度的增加值大小与深度和结构刚度有关。
３ 我们也可通过计算层间位移的方法来说明嵌固点的位置。这里以ｘ向为例，由软件计算出的地震剪力与侧向抗剪刚度之比可得表５。通过表５可知，当ｍ＝－２时，层间位移在2、3层处，即地下１层顶板处，有位移突变，由此可知，我们应当在此做主要加固措施。同时，在相同条件下，此处也是最容易出剪力塑性铰的地方。而在ｍ取为其他值时，位移突变基本在、２层处，即地下２层顶板处，从而在此最容易出剪力塑性铰。因此，我们可以得出：在ｍ值取为－２时，剪力墙结构嵌固点可以选在地下１层顶板处，与ＳＡＴＷＥ说明书中的假设相同。在ｍ值取为其他时，地下室顶板处不可以作为嵌固点。
４ 从结果中分别提取结构剪力和侧向刚度值制成表６和表７。这里仍以ｘ向为例，通过表６和表７的比较中我们可以看出：在ｍ值取为正数，由ｍ分别取为０和３时剪力之差，可知土所承受的力。由此可知，对剪力墙而言，当ｍ值每增长单位“１”时，其实土所提供的力非常少，而其提供力的大小也可在表７中其所提供的刚度大小显现出来。但在比较ｍ取为－２和取为０时，我们可以发现：ｘ向侧向剪力相较于ｍ取为０时减少得少，而ｘ向侧向刚度却有很大的增加，不成比例。这里，笔者认为由于在ｍ取为－２时 软件中定义的为地下室２层可以看作为刚体，而结构层间位移角为０。因此，计算书中在这里所显现出来的侧向剪力应均为图所提供的剪力。而结构本身所提供的剪力为０。这样假设后，与刚度增加仍与正数部分相同，成正比。
参考文献
GB00112001, 建筑结构抗震规范[Ｓ] ．
JGJ3------2002,高层建筑混凝土结构技术规程[Ｓ] ．
李凤江． 带地下室的框架结构固定端位置的选取[Ｊ]． 工业设计与研究 2002
朱兆晴．高层建筑结构设计计算中的若干问题 [J]． 建筑科学 2006
李云贵． 上部结构与地下室共同工作分析及地下室設计在ＳＡＴＷＥ中的实现[Ｊ]． 建筑结构学报 2005
吴英光 李华亭． 高层建筑地下室设计与受力分析[Ｊ]．地基与基础 2006
赵西安．高层结构设计[Ｍ] ．中国建筑工业出版社 1995
董建国 赵锡宏．高层建筑地基基础 共同作用理论与实践 Ｍ 同济大学出版社 1995
韩维良． 高层建筑地下室设计探讨[Ｊ]．青岛建筑工程学院学报 1997
许崇伟 黄琴勇 ．层高突变对高层建筑楼层刚度的影响及其对策[J] 建筑科学 2006
张元坤． 高层建筑结构嵌固端选取及相关技术 [Ｊ]． 广东土木与建筑 2002
丛潜黎． 高层建筑结构嵌固端选取及相关问题 [Ｊ] ．林业科技情报 2005
关键词：嵌固点；建筑结构；水平抗力；ｍ值；框架结构
中图分类号： TU323.5 文献标识码： A 文章编号：
正确选取高层结构嵌固点，是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定。它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性。如果嵌固点可以选在地下室顶板处，不仅可以简化计算模型，减少工作量，而且可以影响结构的经济性。嵌固点按在地震作用下的屈服机制而言，就是预期塑性铰出现的部位，嵌固分力学嵌固和强度嵌固。其中力学嵌固是指完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动、实现了完全的约束，即所谓的固结。而强度嵌固是指地下室结构以及室外回填土的刚度达到限制结构水平移动的能力，且柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱。而地下室是上部结构在地基内的延续，既可为上部结构提供可靠的嵌固又将上部结构与地下室连接成有机的整体，有效地降低了建筑物的重心，增加了上部结构的稳定性，增强了结构的抗震能力。嵌固点位置的选择与“土的水平抗力系数的比例系数“（ｍ值）和楼层的刚度均有关系。本文将通过剪力墙模型来说明以下几个问题 （１）不同ｍ值，即ｍ 分别取－１，－２，０及正数时对嵌固点位置选取的影响；（２）ｍ取值在正数范围内,ｍ 值每增加“１“时，使高层地下室刚度提高的大小；（３）从层间侧向位移角和层间侧向位移两个角度分别来说明嵌固点的位置;(4) 从层间侧向刚度
和层间剪力的比较中进一步说明土所提供力的大小，和ｍ值取为不同值时，计算结果所显示出的不同的含义。
１ 工程概况
本模型依据工程实例，结构形式为剪力墙结构。虚线部分为梁布置情况，实线部分为剪力墙布置情况，地震设防为７度区，基本风压为０.６5ｋＮ∕㎡，楼面恒载取为4.5ｋＮ∕㎡，楼面活载取为2.0ｋＮ∕㎡，楼板厚为100ｍｍ，梁上均布荷载为６ｋＮ∕㎡，本模型共32层，其中地下室２层，地上30层 层高均为2.7ｍ.。如图１所示：
２ 计算结果
应用ＰＫＰＭ软件在ＰＭＣＡＤ中将对上面模型（剪力墙结构）进行分析，并在软件ＳＡＴＷＥ中得出如下计算结果（表１----表４）
３ 结论
１ 通过表１、表２可知，对于剪力墙结构，当ｍ值为任何值时 均无法将嵌固点选在地下室顶板处ｍ＝30与ｍ＝－１情况相同。
２ 通过表３、表４可知，对于剪力墙结构ｍ值每增加“１”对结构产生的附加侧向刚度在同层情况下，得数基本相同，即所提高刚度与剪切刚度大小成正比 比值为1.39，不同层情况下，相同剪切刚度时，提高的比例非线性增加，与深度有关，因此可知，刚度的增加值大小与深度和结构刚度有关。
３ 我们也可通过计算层间位移的方法来说明嵌固点的位置。这里以ｘ向为例，由软件计算出的地震剪力与侧向抗剪刚度之比可得表５。通过表５可知，当ｍ＝－２时，层间位移在2、3层处，即地下１层顶板处，有位移突变，由此可知，我们应当在此做主要加固措施。同时，在相同条件下，此处也是最容易出剪力塑性铰的地方。而在ｍ取为其他值时，位移突变基本在、２层处，即地下２层顶板处，从而在此最容易出剪力塑性铰。因此，我们可以得出：在ｍ值取为－２时，剪力墙结构嵌固点可以选在地下１层顶板处，与ＳＡＴＷＥ说明书中的假设相同。在ｍ值取为其他时，地下室顶板处不可以作为嵌固点。
４ 从结果中分别提取结构剪力和侧向刚度值制成表６和表７。这里仍以ｘ向为例，通过表６和表７的比较中我们可以看出：在ｍ值取为正数，由ｍ分别取为０和３时剪力之差，可知土所承受的力。由此可知，对剪力墙而言，当ｍ值每增长单位“１”时，其实土所提供的力非常少，而其提供力的大小也可在表７中其所提供的刚度大小显现出来。但在比较ｍ取为－２和取为０时，我们可以发现：ｘ向侧向剪力相较于ｍ取为０时减少得少，而ｘ向侧向刚度却有很大的增加，不成比例。这里，笔者认为由于在ｍ取为－２时 软件中定义的为地下室２层可以看作为刚体，而结构层间位移角为０。因此，计算书中在这里所显现出来的侧向剪力应均为图所提供的剪力。而结构本身所提供的剪力为０。这样假设后，与刚度增加仍与正数部分相同，成正比。
参考文献
GB00112001, 建筑结构抗震规范[Ｓ] ．
JGJ3------2002,高层建筑混凝土结构技术规程[Ｓ] ．
李凤江． 带地下室的框架结构固定端位置的选取[Ｊ]． 工业设计与研究 2002
朱兆晴．高层建筑结构设计计算中的若干问题 [J]． 建筑科学 2006
李云贵． 上部结构与地下室共同工作分析及地下室設计在ＳＡＴＷＥ中的实现[Ｊ]． 建筑结构学报 2005
吴英光 李华亭． 高层建筑地下室设计与受力分析[Ｊ]．地基与基础 2006
赵西安．高层结构设计[Ｍ] ．中国建筑工业出版社 1995
董建国 赵锡宏．高层建筑地基基础 共同作用理论与实践 Ｍ 同济大学出版社 1995
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