嵌固端是⾼层建筑结构设计中的⼀个重要概念，在进⾏结构计算时，必须明确嵌固端的位置。嵌固端⼀般设置于地下室顶板或基础顶。合理的设置嵌固端可保障结构的安全性、经济性。要理解嵌固端，我们不妨思考如下⼏个问题： 远程控制系统01 WHAT？什么是嵌固端？
在结构设计中，规范上反复提到的嵌固端可称作规范嵌固端，本⽂所讨论的嵌固端问题，指的是规范（构造）嵌固端。需要注意的是，规范上嵌固端与⼒学上的嵌固端概念有所不同：饭没了秀2009
⼒学上的嵌固（计算嵌固端）：就是平常说的固定端，不允许构件在此部位有任何位移。这⾥的位移在结构⼒学中是指平⾯x、y两个⽅向的位移和围绕此⽀座的转⾓； 规范（构造）嵌固端：通过⼀系列规范调整，预期的塑性铰出现位置。
程序的嵌固端参数指规范嵌固端，设置的位置不影响计算模型的约束情况。⼒学嵌固端与规范嵌固端不光概念有区别，所处位置也可能不相同，以某带地下室⾼层结构为例，当地下⼀层与⾸层刚度⽐及构造措施满⾜《⾼规》、《抗规》地下室顶板嵌固要求时，规范嵌固端位于地下室顶板，⽽⼒学的嵌固端位于结构底部，两者所在的位置是不同的，见下图。
⼒学与规范嵌固端
02 WHY？为什么要设置嵌固端？
"三⽔准、⼆阶段" 的抗震设计⽅法，主要依靠结构构件屈服后的塑性变形性能和滞回耗能来耗散地震能量。钢筋混凝⼟结构的“耗能元”就是因混凝⼟弹塑性形成的塑性铰。设计⼈员通过设置屈服区，使塑性铰出现于嵌固端部位。通过规范的调整，使预期出现塑性铰部位在⼤震下发⽣塑性变形，同时仍有⼀定的承载能⼒⽽不⾄倒塌，以提⾼结构的安全性。
当存在多层地下室时，⼀般情况下嵌固部位设置在地下室顶⾯较为经济合理，这也就是为什么⼀般⼯程都应该优先选择地下室顶⾯作为上部结构嵌固端的原因。嵌固部位越低，总加强范围越⼤，因⽽结构的费⽤越⾼。
03 WHERE？嵌固端设在哪？
在⾼层建筑结构分析之前，⾸先要确定嵌固端所在位置。设计时，需根据不同的情况，在满⾜规范要求的前提下合理的选取嵌固端。
· 当带地下室时
我的择业观地下室顶板嵌固楼盖的构造要求：
规范对于地下室顶板作为上部结构嵌固提出了较⾼的要求。
《⾼规》3.2.2规定：作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝⼟强度等级不宜低于C30。
《⾼规》3.6.3规定：……作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采⽤现浇楼盖结构。……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，楼板厚度不宜⼩于180mm，应采⽤双层双向配筋，且每层每个⽅向的配筋率不宜⼩于0．25％。
地下室顶板嵌固刚度⽐要求：
关于刚度⽐的判断⽅法，《⾼规》、《抗规》、《地规》分别做出了规定，在具体条⽂上有所区别，见下表。
中效过滤器
通过三本规范条⽂的对⽐，可以看出对于地下顶板的满⾜嵌固的刚度⽐要求，《抗规》、《⾼规》、《地规》三本规范基本⼀致。《地规》的刚度⽐要求相对于《⾼规》降低了0.5，《地规》进⾏刚度⽐判断需⾸先满⾜对基础形式、⼟质条件、结构形式等要求，当满⾜此要求时，相应的刚度⽐限值可有所降低。
对于规范刚度⽐要求条⽂的执⾏，PKPM程序按照《抗规》要求进⾏刚度⽐（剪切刚度⽐Ratx、Raty）判断，当参数中定义的嵌固端所在层号不是1时（⾮基础顶嵌固），程序计算嵌固端上层与下层的刚度⽐，刚度⽐不考虑⼟体刚度的贡献，当刚度⽐⼤于0.5，则提⽰不满⾜。以某单层地下室、地下室顶板嵌固的⼯程为例，参数填写及程序对刚度⽐的判断见下图。关于“相关范围”，程序⽆法⾃动判断，对于地下⼀层为外扩⼤底盘结构，需要⼿动删除“相关范围”以外构件，进⾏刚度⽐验算。
嵌固端填2程序对2层进⾏刚度⽐判断
· 当⽆地下室时
北京市建设⼯程施⼯图设计⽂件审查专家委员会房屋建筑组结构专业相关问题研讨会纪要 2015（京施审专家委房建[2015]结字第1号）：6.4⽆地下室时，如何确定上部结构的嵌固部位？
专家意见：⽆地下室时，上部结构的嵌固部位应为基础顶⾯，且在计算时不应考虑⼟对结构的约束作⽤，并按嵌固端在⾸层地⾯的计算模型进⾏承载⼒包络设计。
对于⽆地下室结构，当采⽤埋深较⼤的独⽴基础时，为减⼩⾸层柱的计算长度系数，⼀般在室外地坪
标⾼附近设置拉梁，在设计时应考虑拉梁层，将柱底延伸到基础顶部。由于拉梁距离基础基础顶⾯距离较远，应按照框架梁进⾏设计。
部分设计师存在误解，在设计时分别将计算模型嵌固端填写为1、2，将两模型做包络设计。实际上，将拉梁层设置为地下室后，程序会⾃动对基础顶、地下室顶板位置均执⾏嵌固调整，此种包络没有意义。同时由于拉梁层⼟约束的准确量化存在困难，此种⽅法难以确定结构的最不利受⼒状态，结果并不保守。
思维定势为实现本条⽂的设计意图，对于深埋深基础，应采⽤如下两模型包络设计（可采⽤PKPM中带与不带地下室包络功能实现）：
拉梁层短柱配筋，可取模型1、模型2确定的短柱配筋包络。对于模型1，设置地下室的⽬的是考虑《抗规》6.1.14条调整（见后⽂），对短柱进⾏配筋放⼤。需要注意的是，模型2并未建⽴拉梁层，设计时⼀般将⾸层框架柱配筋延伸到短柱，即取⾸层框架柱配筋作为短柱配筋。实际上，采⽤模型2确定的短柱配筋很多时候起控制作⽤，原因有⼆：1、模型2周期短，整体刚度⼤，地上⾸层的地震作⽤偏⼤。2、当结构形式为框架结构，⾸层柱会执⾏《⾼规》6.2.2底层柱底弯矩放⼤；当结构形式为⾮框架结构，⾸层会依据《⾼规》3.5.2条，按照结构底部嵌固执⾏更为严格的薄弱层判断，当判断为薄弱层时⾸层地震剪⼒放⼤。
04 HOW？PKPM程序是如何实现嵌固端调整？
当存在地下室时，⼟约束对地下室的侧向刚度的贡献是真实存在的，通常⼟体对地下室的刚度贡献⽐其⾃⾝的刚度要⼤很多，⽆论地下室顶板能否作为嵌固端，地下室顶板对上部结构的嵌固在⼀定程度上是存在的。因此即使地下室顶板刚度、构造不满⾜作为计算嵌固端的要求，嵌固端位置下移后，仍有必要将顶板处按嵌固端的要求进⾏设计，采取相关加强措施。因此在软件中，如果⽤户指定的嵌固端位置位于地下室顶板以下，程序将⾃动对地下室顶板和嵌固端位置执⾏同样的调整。同时，对于与基础相连的底层部位，程序也默认做嵌固端执⾏相关的调整。
· 《⾼层建筑混凝⼟结构技术规程》3.5.2
《⾼规》3.5.2，抗震设计时，⾼层建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定：
……
……
2 对框架-剪⼒墙、板柱-剪⼒墙结构、剪⼒墙结构、框架-核⼼筒结构、筒中筒结构，楼层与其相邻上层的侧向刚度⽐γ1可按式（3.5.2-2）计算，且本层与相邻上层的⽐值不宜⼩于0.9；当本层层⾼⼤于相邻上层层⾼的1.5倍时，该⽐值不宜⼩于1.1；对结构底部嵌固层，该⽐值不宜⼩于1.5。
进⾏此项刚度⽐判断的⽬的是判别薄弱层。按本条条⽂说明，“底部嵌固楼层层间位移⾓结果较⼩，因此对底部嵌固楼层与上⼀层侧向刚度变化作了更严格的规定，按1.5控制”。在程序中，只有嵌固端所在层号填1时，才会出现1.5的限值，否则⼀律按照0.9或1.1来判断。对于带地下室结构，地下室顶板嵌固，嵌固端所在层号为地下室层数+1，所以±0位置的刚度⽐判断限值为0.9或1.1。因地下室顶板嵌
固部位不能达到完全⼒学的嵌固要求，与底部嵌固层的概念不符，所以不按照1.5来执⾏。
嵌固端所在层号填2刚度⽐限值
嵌固端所在层号填1刚度⽐限值
不同嵌固端所在层号薄弱层的判断
软件设计教程· 《⾼层建筑混凝⼟结构技术规程》3.9.5
《⾼规》3.9.5，抗震设计的⾼层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下⼀层相关范围的抗震等级应按上部结构采⽤，地下⼀层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低⼀级，但不应低于四级；地下室中超出上部主楼相关范围且⽆上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采⽤三级或四级。
对于规范此条的实现，程序可以勾选“降低嵌固端⼀下抗震构造措施的抗震等级”勾选项，以某3层地下室结构为例，上部结构抗震等级及抗震构造措施均为⼆级。按规范要求，地下⼆层抗震构造措施等级降低⼀级，为三级。地下三层抗震构造措施等级降低⼆级，为四级。程序对嵌固端以下抗震构造措施的降低是对整个地下室范围进⾏的，规范中提到的“相关范围”，程序并未⾃动判断，需要设计师⼿动指定。
指定参数
嵌固端以下抗震构造措施等级
· 《⾼层建筑混凝⼟结构技术规程》7.1.4
《⾼规》7.1.4 抗震设计时，剪⼒墙底部加强部位的范围，应符合下列规定：
1底部加强部位的⾼度，应从地下室顶板算起；
2底部加强部位的⾼度可取底部两层和墙体总⾼度的1/10⼆者的较⼤值，部分框⽀剪⼒墙结构底部加强部位的⾼度应符合本规程第10.2.2条的规定；
3当结构计算嵌固端位于地下⼀层底板或以下时，底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。
底部加强区的判断，程序可以⾃动执⾏《⾼规》7.1.4及10.2.2的要求，具体的执⾏可见下图。需要注意的是，程序考虑的底部加强区范围并⾮延伸到嵌固端，⽽是延伸到了结构底部。当需要对底部加强区范围修改时，可在层塔属性中单独编辑。
底部加强区判断
底部加强区修改
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