高层建筑地下室结构设计常见问题分析

一、高层建筑地下室设计
　　高层建筑地下室设计主要包括外墙、顶板、底板及基础、出入口坡道、楼梯等，如果是
人防地下室，还包括人防口部设计。
　　（一）荷载
　　地下室结构荷载包括核爆动荷载（考虑人防）、上部建筑物自重、土压力、水压力及地
下室自重等。规范给出了防空地下室不同部位应考虑的荷载组合，结构设计时可依各工程
的结构特点，根据规范要求进行荷载组合。地下室各部位参与组合的荷载分别为：
　　顶板：顶板核爆动荷载标准值，顶板静荷载标准值。
　　侧墙：竖向，顶板传来的核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重标准值
（仅有局部剪力墙部位），外墙自重标准值；横向，核爆动荷载产生的水平动荷载标准
值、土压力、水压力。
　　内承重墙（柱）：顶板核爆动荷载标准值、静荷载标准值，上部建筑物自重，内承重
墙自重标准值。应对比战时所增加的顶板核爆动荷载标准值与平时各楼层的活荷载标准值
之和，由大的荷载起控制作用。
　　基础：底板核爆动荷载标准值，上部建筑物自重标准值，顶板传来静荷载标准值，
地下室墙身自重标准值。防空地下室进行荷载组合时，主要解决核爆动荷载作用下如何确
定同时存在的静载问题。
　　（二）顶板
　　地下室顶板是高层建筑上部结构的一个水平约束支座，其刚度越大，对上部结构的

≥

约束作用越好。因此，地下室顶板厚度不能太薄，一般取 160mm。人防地下室顶板厚度
还要满足人防要求。
　　根据《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001），地下室顶板作为上部结构的嵌固端
时，对楼板厚度、混凝土强度等级、板配筋率、楼层侧向刚度等都有具体要求，且地下室层
数不宜少于两层。规范还明确规定，作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用
梁板结构。这意味着高层建筑地下室层数或总深层不仅仅由地基基础埋深决定，还必须考
虑上述因素。结构计算时应往下算至满足嵌固端要求的地下室楼层或底板，但剪力墙底部
加强区层数应从地面往上算，并应包括地下层。当出现以下情况时，地下室顶板不应作为
上部结构的嵌固部位：（1）顶板室内外板面标高变化超过梁高范围形成错层，且未采取
措施；（2）顶板为无梁楼盖。
　　（三）外墙
　　地下室外墙计算时应进行弯矩调幅，底部为固定支座（即底板作为外墙的嵌固端）、
考虑荷载分项系数、有多层地下室时应按多跨连续计算，侧壁底部弯矩与相邻的底板弯矩
大小一样，底板抗弯能力不应小于侧壁，其厚度和配筋量应匹配，这类问题在地下车道
中最为典型。车道侧壁为悬臂构件，底板抗弯能力不应小于侧壁底部。地面层开洞位置
（如楼梯间）外墙顶部无楼板支撑，计算模型和配筋构造均应与实际相符。车道紧靠地下
室外墙时，车道底板位于外墙中部，应注意外墙承受车道底板传来的水平集中力作用。以
上两种情况中，由于外墙支承条件不同，计算与设计不能与一般外墙相同。当顶板不在同
一标高时，应注意外墙上部支座水平力的传递问题。
　　除垂直于外墙方向有钢筋混凝土内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大
（如高层建筑外框架柱）之间外墙板块按双向板计算配筋外（此时框架柱尚应考虑外墙
传来的水平荷载作用验算），其余外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。竖向荷载（轴力）
较小的外墙扶壁柱内外侧主筋也应予以适当加强。外墙水平分布筋要根据扶壁柱截面尺寸