结构设计中，一般希望能够做到结构在地下室顶板嵌固。当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，位于地下室顶板的梁柱节点应按照首层柱的下端为“弱柱”设计，即地震时首层柱底屈服、出现塑性铰。为实现首层柱底先屈服的设计概念，规范对顶板对应地上框架柱的梁柱节点、与之相连的框架梁、框架柱、剪力墙及楼板均给出相关的计算及构造要求。
1. 地下室顶板嵌固涉及对梁、柱、墙、板要求的规范条文
抗震规范对板的要求
抗规6.1.14条对地下室顶板嵌固，地下室顶板的板厚、混凝土强度等级、最小配筋率等均提出了相关要求，如图1所示。主要的目的是将上部结构的剪力通过地下是顶板可靠的传递到地下结构。
图1 抗规6.1.14对地下室顶板的相关要求
抗震规范对梁、柱配筋的要求
抗规6.1.14条对地下室顶板嵌固，地下一层的柱单侧纵筋提出了比上层柱大1.1倍的构造要求，对地下一层的梁的配筋也提出了比实际计算配筋大10%的构造要求，并且梁端的顶面和底面同时增大，如图2所示。
图2 抗规6.1.14对地下室顶板嵌固梁、柱配筋要求
抗震规范对墙体配筋的要求
抗规6.1.14条对地下室顶板嵌固，地下一层的墙体的配筋面积也做了相关要求，其边缘构件纵向钢筋面积不应少于地上一层对应墙肢的边缘构件的纵向钢筋面积，如图3所示。
图3抗规6.1.14对地下室顶板嵌固墙体配筋要求
高规对梁、柱、墙及板配筋的要求
高规12.2.1条对地下室顶板嵌固，地下室的顶板、地下一层的梁配筋、柱配筋及地下一层墙体的配筋要求基本与抗震规范的要求相同，如图4所示。
图4 地下室顶板嵌固高规对梁、柱、墙及板配筋要求
2.设计中软件对梁配筋的调整
SATWE软件在执行关于地下室顶板嵌固，梁配筋放大时，并没有按照规范要求，计算实际受弯承载力调整梁，而是直接对梁端设计弯矩乘以1.3的放大系数来近似考虑规范这条的要求。针对不同位置及连接关系的梁详细的调整情况如下：
（1）仅对地震作用控制的梁端弯矩进行放大，对于非地震作用组合的梁端弯矩是不进行放大的。
（2）规范强调的仅仅是对于梁的端部弯矩，其他部位不进行放大，程序也仅仅放大梁的端部弯矩，不放大跨中弯矩。
（3）仅仅对于与柱相连的梁端进行放大，不与柱相连的梁端（与墙或者梁相连）设计弯矩不做1.3的放大。
（4）地下室顶板梁柱，若上层无柱，则与该柱相连的地下室梁端设计弯矩不做1.3的放大。
（5）如果设计中嵌固端下移，仅对地下室顶板梁进行弯矩调整，对于嵌固端层及介于两者之间的中间其他楼层梁是不做弯矩调整的。
3. 结合工程案例对梁配筋放大的校核
如图5所示为某框架剪力墙结构三维图，该结构地下3层，地上21层，总高度79.5m，抗震烈度7度0.1g，Ⅲ类场地，剪力墙和框架抗震等级均为二级，结构在地下室顶板嵌固，即结构设计中嵌固端所在的层 为4。
图5 框架结构三维模型图
（1）对地震作用组合的梁端弯矩放大1.3，跨中弯矩不放大
选取了地下一层（第三层）的某根梁，该梁编 为339 ，两端均与框架柱相连，并且框架柱一直延伸到首层以上，其配筋结果如图6所示。
图6 地下室两端与柱相连的某框架梁
该339 梁输出的详细配筋结果如图7所示，输出的该梁的单工况内力结果如图8所示。
图7 该框架梁详细配筋结果
图8 该框架梁单工况内力结果
从该梁的详细结果中也可以看出，关于地下室顶板嵌固，梁端设计弯矩放大系数1.3，软件也做了输出，如图9所示。
图9 该框架梁端设计弯矩放大系数输出
手工校核该339 梁的梁端i端、及3截面的弯矩。该梁的这两个截面对应的配筋组合 为96和101组合，这两个组合 对应的详细组合如图10所示。
图10 各组合 对应的详细组合
该梁i端截面的组合为96，该组合为抗震组合，详细组合是1.2D+0.6L-0.3Wx-1.3EXM，按照单工况内力组合得到弯矩为：
该梁i端截面的组合弯矩手工校核结果与软件输出结果一致。该梁端截面考虑了地下室顶板嵌固梁端弯矩放大系数1.3的考虑。
该梁3端截面的组合为101，详细组合是1.2D+0.6LL3+0.3Wy+1.3Eyx，按照单工况内力组合得到弯矩为：
该梁3端截面的组合弯矩手工校核结果与软件输出结果一致。该梁跨中截面未考虑地下室顶板嵌固梁端弯矩放大系数。
当然，由非地震组合控制的梁端弯矩是不做放大处理的。
（2）对与柱相连的梁端弯矩放大1.3，不与柱相连的梁端设计弯矩不做1.3放大
选取了地下一层（第三层）的某根梁，该梁编 为271，梁的其中一端（i端）与框架梁相连，另一端（j端）与框架柱相连，其配筋结果如图11所示。
图11 地下室一端与柱相连一端与梁相连的梁
该271 梁输出的详细配筋结果如图12所示，单工况内力结果输出如图13所示。
图12 该271 梁详细配筋结果
图13该271 梁单工况内力结果
从该梁的详细结果中也可以看出，关于地下室顶板嵌固，梁端设计弯矩放大系数1.3，软件也做了输出，如图14所示，但是该系数仅仅是与柱相连的一端（j端）做了放大，与梁相连的一端（i端），弯矩是不做放大的。
图14 该271 梁端设计弯矩放大系数输出
手工校核该271 梁的梁端i端、j端截面的弯矩。这两个截面对应的配筋组合 为84和64组合，这两个组合 对应的详细组合如图15所示。
图15 各组合 对应的详细组合
该梁i端截面的组合为84，该组合为抗震组合，详细组合是1.2D+0.6LL-0.3Wx-1.3EXy，按照单工况内力组合得到弯矩为：
该271 梁i端截面的组合弯矩手工校核结果与软件输出结果一致。该梁端截面由于没有柱相连，未考虑了地下室顶板嵌固梁端弯矩放大系数1.3的调整。
该梁j端截面的组合为64，详细组合是1.2D+0.6LL2+0.3Wx+1.3Exy，按照单工况内力组合得到弯矩为：
该271 梁j端截面的组合弯矩手工校核结果与软件输出结果一致。该梁j端截面由于与框架柱相连，考虑了地下室顶板嵌固梁端弯矩放大系数1.3的调整。
（3）对与墙相连的梁端弯矩不做放大1.3的放大。
选取了地下一层（第三层）的某根梁，该梁编 为204，梁的两端均与墙相连，输出的相关调整信息如图16所示，可以卡看到，该梁的结果中未输出地下室顶板梁设计弯矩放大系数。针对这种情况软件是不会进行放大处理的。同时对于一边与柱相连，一边与墙相连的梁，对于与柱相连的一端，对地震组合下要进行弯矩1.3的放大，与墙相连的一边不放大。
图16 地下一层两边与墙相连的204 梁输出的调整信息
（4）地下室顶板梁柱，若上层无柱，则与该柱相连的地下室梁端设计弯矩不做1.3的放大。
选取了地下一层（第三层）的某根梁，该梁编 为268，梁的其中一端（i端）的柱没有延伸到上一层，另一端（j端）的柱延伸到上一层，其三维位置如图17所示。
图17 地下一层268 梁一端柱延伸到正负以上一端没有
该268 梁，输出的详细的配筋结果如图18所示，对应地下室顶板梁设计弯矩放大系数1.3，如图19所示，该梁的J端是地震作用组合，并且有延伸到正负0以上的柱相连，该端的弯矩做了1.3放大处理，软件输出了放大系数。该梁的i端柱子没有延伸到正负0以上，该端一般均为非地震组合，不做1.3的弯矩放大，即使i端为地震组合，程序也不做该端梁弯矩1.3的放大。
图18 地下一层268 梁的详细配筋结果
图19 地下一层268 梁地下室顶板梁设计弯矩放大系数
（5）嵌固端下移，仅放大地下室顶板梁的梁端弯矩，不放大嵌固端下层梁端弯矩。
在设计中，如果地下室顶板不嵌固端，嵌固端下移到地下室的底板，则仅对地下室顶板梁端进行弯矩调整，嵌固端所在层的梁端弯矩及介于两者之间的中间楼层梁端是不做弯矩调整的。
如上图5的结构，将设计参数中嵌固端所在的层 4修改为1，参数设置如图20所示。
图20 修改嵌固端所在层 为1
计算完毕，查看地下一层及对应位置地下二层、三层对应位置某梁的配筋结果。图21所示为该梁在地下一层位置输出的结果，该位置虽然不能作为嵌固端，但是软件还是执行了地下室顶板嵌固的相关要求，地下室顶板梁设计弯矩放大了1.3。
图21 地下室顶板不嵌固地下一层某梁端弯矩放大1.3
查看地下二层该位置的梁的配筋结果，图22所示，该梁输出的地下室顶板梁设计弯矩放大系数为1.0，对该梁不执行1.3的放大。如图23所示，该梁两端的组合为地震参与组合，此处弯矩不放不是由于该组合为非地震作用组合。
图22 地下室顶板不嵌固地下二层对应位置梁的梁端弯矩不放大
图23 地下室顶板不嵌固地下二层对应位置梁的详细配筋结果
查看地下三层（结构最底部层，也是结构嵌固端所在的楼层）该位置的梁的配筋结果，图24所示，该梁输出的地下室顶板梁设计弯矩放大系数也为1.0，对该梁也不执行1.3的放大。如图25所示，该梁两端的组合为也为地震参与组合。
图24 地下室顶板不嵌固地下三层（嵌固端所在层）对应位置梁的梁端弯矩不放大
图25 地下室顶板不嵌固地下三层（嵌固端所在层）对应位置梁的详细配筋结果
4. 地下室顶板嵌固梁配筋调整的总结
针对不同位置及连接关系的框架梁详细的梁端弯矩调整汇总如下：
（1）仅对与框架柱相连的梁端弯矩进行1.3的放大，不与柱相连的梁端（与梁或墙相连）设计弯矩不做放大。
（2）仅对地震作用控制的梁端弯矩进行放大，对非地震作用组合的梁端弯矩不放大。
（3）仅放大梁端部的弯矩，其他部位的弯矩不放大，软件中也仅仅放大梁端部弯矩，不放大梁跨范围内截面的弯矩。
（3）仅对与柱相连的梁端弯矩进行放大，不与柱相连的梁端设计弯矩不做1.3的放大。
（4）地下室顶板梁柱，若上层无柱，则与该柱相连的地下室梁端设计弯矩也不做1.3的放大。
（5）设计中如果存在嵌固端下移，仅对地下室顶板梁进行弯矩调整，对于嵌固端层及介于两者之间的中间其他楼层梁是不做弯矩1.3的调整。
（6）如果该梁做了弯矩调整，在构件信息中会输出“地下室顶板梁设计弯矩放大系数1.3”，代表该梁端做了地下室顶板嵌固的梁端弯矩放大，但需要注意：该放大系数有可能仅仅是一端的弯矩放大系数。
参考文献
[1] JGJ 3-2010 高层建筑混凝土结构技术规程[S]. 北京，中国建筑工业出版 ，2010
[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范（2016年版）[S].北京：中国建筑工业出版 ，2016.
供稿：刘孝国
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