文档介绍:地下建筑结构抗浮设计及措施探讨
地下建筑结构抗浮设计及措施探讨
[摘耍]本文从抗浮设计思路、地下建筑结构抗浮设计中存在 的问题、合理选取地下室抗浮水位,以及抗浮技术措施这四个方而对 地下建筑结构抗浮设计及措施进行阐述。 [关键词]地下;建筑 物结构;抗浮设计;措施 中图分类号:TU93文献标识码:A文 章编号:1009-914X (2014) 27-0178-01 一、前言 随着各 种建筑物地下建筑结构的不断建设,在进彳亍建筑结构设计的过程中对 于抗浮设计的关注不断增加,下面就对地下建筑物结构抗浮设计进行 探讨。 二、抗浮设计思路 由于地下结构上浮事故较少涉及 人身安全问题,往往不被公众所关注,而且由于涉及建筑质量事故, 参与建设的各方也不愿张扬,此类事件很少见诸于报端,甚至有业主 对地下室上浮事件闻所未闻。所以人们甚至包括设计人员对抗浮问题 理解不深、重视不够,特别是地下水位较浅的地区根本没有抗浮的概 念,建设方往往耍求不用考虑抗浮。因此有必耍将抗浮问题上升到同 抗震和消防一致,抗浮设计方针也应是“百年大计、有备无患”。因 为结构目前没有上浮,不代表在其在建筑使用期内不会上浮。对抗浮 进行研究的0的是为了避免设计过严而造成浪费,或设计不当而抗浮 失效。 由于抗浮水位受种种不确定因索的影响,不妨仿照抗震 设计的理念来提出抗浮三阶段设计:(1)常年水位不裂;(2)设防水 位不坏;(3)极限水位不浮。可以把常年水位、设防水位、极限水位 统称为抗浮设计水位。第一阶段,按常年水位按现行规范进行结构的 抗裂和变形设计,重点是各构件的耐久性验算,包括抗拔桩和锚杆; 第二阶段,按设防水位进行强度设计;第三阶段,按极限水位作临界 抗浮设计。前两个阶段并不陌生,但应在既安全又经济的原则下对计 算指标作些调整,抗浮水位的准确性已不再是关键。第三阶段的关键 是临界抗浮设计的概念,也是抗浮设计的核心理念。 三、地下 建筑结构抗浮设计屮存在的问题 1・整体抗浮失效形态。整体抗
浮失效是指当地下建筑结构自重与顶部重量之和小于地下水浮力时,
在地下水浮力作用下所表现出来的整体结构发生偏移的现象。这种情 况一般发生在大量降雨之后,地下水位偶然高于地下抗浮设防水位的 高度,或者在判断地下抗浮设防水位不准确时。这种失效形态下当结 构整体的位移发生变化时,标高也发生变化;但结构各部位间的相互 位移很小,可以忽略;当结构构件出现较多无害裂缝吋,结构不会出 现严重损坏的现象。 2•局部抗浮失效形态。局部抗浮失效是由
于地下结构的自重与顶部重量之和大于地下水浮力,而结构的局部承 载力不足导致的。这种情况…般出现在施工阶段或上部没有施工的条 件下,其主要特征是结构局部抗弯承载力不足,结构整体的标高无任 何变化。一般情况下,此失效形态会出现在半埋于地下的建筑结构中, 如带地下室的建筑。 3•局部整体抗浮失效形态。局部整体抗浮
失效指的是以上两种抗浮失效形态同吋发生的情形。地下工程抗浮失 效事故常有发生,如地下车库、地下室、地下地铁车站等建筑(构) 物的上浮,还有类似的地下丁程在停止降水吋底板的破坏等。在现有 的地下结构屮,对结构的防水要求越来越高,如地下加工厂、地下仓 库,因此必须控制结构的裂缝宽度。 四、合理选取地下室抗浮
水位 确定设防水位对建筑物安全来说至关重要。许多文献