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摘要：在建筑地下室结构设计中，设计人员要综合分析整体建筑结构的具体情况，综合考虑到建筑的防火，防震，通风，采光等各个方面的的因素，在满足建筑基本功能的的前提下，做出创意设计，选择合理的结构方案。本文对建筑工程地下室结构设计作出了分析探讨。
关键词：建筑；地下室；结构；设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
伴随着我国社会主义和谐社会的建设进程，高层建筑不仅仅成为了城市化建设中的一道风景线，也为经济的发展和人们生活质量的提高奠定了基础，因此，确保高层建筑结构的稳定性和安全性，有着十分重要的意义。地下室是确保高层建筑结构稳定的重要措施之一，加强对高层建筑地下室的设计，不仅仅有助于充分利用建筑空间，很大程度的降低工程整体的造价，也可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能和稳定性。
一、地下室结构设计的概述
地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多。
二、建筑工程地下室结构设计要点
1、地下室结构平面设计
地下室工程涉及的专业极为复杂，高层建筑的地下室结构设计，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。
设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长，依靠设置后浇带的方法难以解决，设计时可合理地调整平面，通过分割地下室，用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若采光井位置设计不当，也会影响地下室的结构稳定功能。
2、地下室外墙部分的结构设计
对于地下室外墙的结构设计，应当把重点放在土、水压力的计算上。在设计施工时应池注意下面的几点要求。
（1）承载能力
地下室的外墙所要承受的压力来自水平和垂直两个方向。水平承载力包括地面荷载和侧面的土压力荷载。而垂直承载包括地下室以及上部楼盖传重和本身自重。实际上的工程设计当中，风荷载与垂直承载一般起不到控制作用。墙体的配筋主要是受垂直墙面水平承载产生的弯矩所控制。要按照墙板弯曲计算配筋。
（2）静止土的压力数值
这在实际施工中应当做具体的实验来确定，如果没有实验条件，那么应把砂土系数值取在0.34至0.45之间，把粘性土系数值取在0.5至0.7之间。
（3）地下室外墙的配筋计算
实际设计时，配筋的计算，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。
3、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大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注意满足最小配筋率要求。地下室外墙应进行裂缝宽度计算，裂缝宽度不得大于0.2mm 且不得贯通。
4、 地下室抗浮、抗渗设计
如果是在地下水位浅，或者在雨水相对较多的地区进行施工，那么，对于地下室层数为一到二层的建筑来讲，常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况，应当采取下面的几个措施来应对：
（1）在设计条件允许的前提下，尽可能地提高基坑底设计标高，这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。
（2）倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样，在降低抗浮水位上就占有一定的优势。
（3）强化抗渗抗浮设计的另一个有效办法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况：其一是基板加载，其二是边墙加载，其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时，因为混凝土和相关的增重材料需求量太大，而使施工费用增加。
（4）设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约，抗拔桩入岩一般不深，这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处，那就需要在桩下部设扩大头，提高抗拔桩的抗拔能力。
5、地下室的抗震设计
抗震设计地下室设计最常见的问题，如果地下室的设计存在缺陷，就会对对整个高层建筑的抗震性能产生很大的影响。多层建筑中地下室的埋深必须大于地下室上地面总的高度，这样才能不计算层数，总的高度才能够从室外地面开始算。上部分结构的墙柱应该的地下室的墙柱结构相一致。地下室的顶板板面标高有变化的，如果形成错层，超过了梁高的范围，则必须采取适当的措施处理，否则将影响地下室的设计。地下室的设计规范指出，上部结构的地下室的楼层的顶层，盖应当用梁板的结构。机构计算应向下，直到地下室的楼层或者楼板。
6、人防地下室的结构设计
由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用；人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。
总之，将地下室的架构建设标准进行研究，使其中的重点事项能够得到提升，在结合运用过程中，设计人员要对其整体的构架、地基的支撑力度进行结合研究，对整体性的建筑防御效果进行提升，真正做到技術与经济、安全、适用的全面统一建设，使高层的建筑建设稳定效果能够得到提升。
参考文献：
[1] 袁军川.浅谈地下室设计中需注意的问题及对策[J]．科技传播,2009.
[2] 王春红,张新民.对高层建筑基础及地下室设计的看法[J]．低温建筑技术,2001.
[3] 王伟.高层建筑结构设计分析[J].中华民居,2012.
关键词：建筑；地下室；结构；设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
伴随着我国社会主义和谐社会的建设进程，高层建筑不仅仅成为了城市化建设中的一道风景线，也为经济的发展和人们生活质量的提高奠定了基础，因此，确保高层建筑结构的稳定性和安全性，有着十分重要的意义。地下室是确保高层建筑结构稳定的重要措施之一，加强对高层建筑地下室的设计，不仅仅有助于充分利用建筑空间，很大程度的降低工程整体的造价，也可以很大程度的增强建筑结构的抗震性能和稳定性。
一、地下室结构设计的概述
地下室工程涉及的专业极为复杂，在建筑的地下室结构设计时，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。对于具有大底盘地下室的高层建筑群体而言，塔楼部分一般在使用阶段不会存在抗浮问题，但裙房及纯地下室部分经常会有抗浮不满足要求的问题。而且由于实际地下室抗浮设计中往往只考虑正常使用极限状态，对施工过程和洪水期重视不足，因而也会造成施工过程中由于抗浮不够而出现局部破坏，加上地下室防水工程是一项系统性工程，涉及设计、施工、材料选择等诸多方面因素，因此造成了地下室结构设计难点繁多。
二、建筑工程地下室结构设计要点
1、地下室结构平面设计
地下室工程涉及的专业极为复杂，高层建筑的地下室结构设计，需综合考虑防火、使用功能、人防要求、设备用房及管道、坑道、排水、通风、采光等各专业的配合。例如地下室的长度超过设计规定的长度时，需要与结构专业配合，确定是否设置变形缝，通常应尽可能少设或不设变形缝，因为设置变形缝会使得变形缝处的防水处理变得复杂。
设计人员可以通过设置后浇带和合理使用混凝土外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。若地下室过长，依靠设置后浇带的方法难以解决，设计时可合理地调整平面，通过分割地下室，用较窄的通道相连，以满足使用及管道相连的要求，而将变形缝设置在通道处，这样可以使接缝较少且处于受力较小处，便于补救。在结构设计时应合理地设置采光通风井，若采光井位置设计不当，也会影响地下室的结构稳定功能。
2、地下室外墙部分的结构设计
对于地下室外墙的结构设计，应当把重点放在土、水压力的计算上。在设计施工时应池注意下面的几点要求。
（1）承载能力
地下室的外墙所要承受的压力来自水平和垂直两个方向。水平承载力包括地面荷载和侧面的土压力荷载。而垂直承载包括地下室以及上部楼盖传重和本身自重。实际上的工程设计当中，风荷载与垂直承载一般起不到控制作用。墙体的配筋主要是受垂直墙面水平承载产生的弯矩所控制。要按照墙板弯曲计算配筋。
（2）静止土的压力数值
这在实际施工中应当做具体的实验来确定，如果没有实验条件，那么应把砂土系数值取在0.34至0.45之间，把粘性土系数值取在0.5至0.7之间。
（3）地下室外墙的配筋计算
实际设计时，配筋的计算，对于带扶壁柱的外墙，不是根据扶壁柱的尺寸大小进行计算，而是均按双向板计算配筋；扶壁柱则按地下室结构的整体电算分析结果进行配筋，不按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。根据外墙与扶壁柱变形协调的原理，这种设计将使得外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋则有富余量。
3、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大小适当另配外侧附加短水平负筋予以加强，外墙转角处也同此予以适当加强，考虑外墙水平钢筋受力时应注意满足最小配筋率要求。地下室外墙应进行裂缝宽度计算，裂缝宽度不得大于0.2mm 且不得贯通。
4、 地下室抗浮、抗渗设计
如果是在地下水位浅，或者在雨水相对较多的地区进行施工，那么，对于地下室层数为一到二层的建筑来讲，常规都要考虑到使用阶段的抗浮问题。纯地下室的部位,以及裙房部位有可能存有抗渗抗浮不符合要求的情况出现。均对这种实际情况，应当采取下面的几个措施来应对：
（1）在设计条件允许的前提下，尽可能地提高基坑底设计标高，这样可以起到降低抗浮设防水位的目的。高层建筑基础底板应当应用梁板筏板基础或者是平板阀板基础。
（2）倡导应用无梁楼盖与宽扁梁。常规宽扁梁截面高在跨度的十六分之一和二十二分之一中间。宽扁梁可以有效降低地下部分高度。这样，在降低抗浮水位上就占有一定的优势。
（3）强化抗渗抗浮设计的另一个有效办法是增大地下室自重。这个办法大体有三种情况：其一是基板加载，其二是边墙加载，其三是地下室的顶板加载。这种办法的特点是设计与施工都相对简单。但是不足之处在于当建筑物需要抵挡较大的浮力时，因为混凝土和相关的增重材料需求量太大，而使施工费用增加。
（4）设抗拔桩。此办法是抗渗抗浮设计加很常用的方法之一。抗拔均一般情况都要嵌入到埋藏浅嵌入坚硬的基岩之内。因为受施工条件和造价因素的制约，抗拔桩入岩一般不深，这就需要施工过程中对桩端进行灌浆处理。若上覆土层厚度太大,抗拔桩进不到基岩处，那就需要在桩下部设扩大头，提高抗拔桩的抗拔能力。
5、地下室的抗震设计
抗震设计地下室设计最常见的问题，如果地下室的设计存在缺陷，就会对对整个高层建筑的抗震性能产生很大的影响。多层建筑中地下室的埋深必须大于地下室上地面总的高度，这样才能不计算层数，总的高度才能够从室外地面开始算。上部分结构的墙柱应该的地下室的墙柱结构相一致。地下室的顶板板面标高有变化的，如果形成错层，超过了梁高的范围，则必须采取适当的措施处理，否则将影响地下室的设计。地下室的设计规范指出，上部结构的地下室的楼层的顶层，盖应当用梁板的结构。机构计算应向下，直到地下室的楼层或者楼板。
6、人防地下室的结构设计
由于人防的要求, 高层建筑的地下室常兼作人防地下室。普通民用建筑的防空地下室人防等级一般以五、六级居多。人防地下室和非人防地下室相比, 由于增加了核爆动荷载以及对辐射等方面的要求,二者在结构设计上有较大区别, 主要体现在荷载及荷载组合、材料强度、内力计算和构造规定等方面。人防底板的荷载控制问题。人防地下室位于主体结构部分时,人防底板一般是平时荷载起控制作用；人防地下室位于纯地下室部分时, 当仅有一层地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是战时荷载起控制作用, 当有两层或两层以上的地下室且顶部有覆土时, 人防底板一般是平时荷载起控制作用。
总之，将地下室的架构建设标准进行研究，使其中的重点事项能够得到提升，在结合运用过程中，设计人员要对其整体的构架、地基的支撑力度进行结合研究，对整体性的建筑防御效果进行提升，真正做到技術与经济、安全、适用的全面统一建设，使高层的建筑建设稳定效果能够得到提升。
参考文献：
[1] 袁军川.浅谈地下室设计中需注意的问题及对策[J]．科技传播,2009.
[2] 王春红,张新民.对高层建筑基础及地下室设计的看法[J]．低温建筑技术,2001.
[3] 王伟.高层建筑结构设计分析[J].中华民居,2012.