设计方法
主讲三人行：王工
QQ:2425068598如何区分：基础梁，基础拉梁，基础连梁•基础梁:作用于建筑结构上的荷载和结构物
自重，通过柱和墙传递到基础，基础又将
其传递到地基土。基础对地基土产生了作
用力，同时地基土对基础产生反作用力，
这个反作用力，工程界称其为地基反力。
而受到地基反力作用的梁。
基础拉梁:与基础梁相反，不受地基反力作
用，或者地基反力仅仅是地下梁及其覆土
的自重产生，不是由上部荷载的作用说产
生，这样的地下梁，我们称为基础拉梁如何区分：基础梁，基础拉梁，基础连梁
、基础连梁，或者是地下框架。
注：基础拉梁的上表面与基础（承台）顶面持平或者低于基础（承台）顶面，这梁是
（JLL），其纵向钢筋必须锚入基础，不是锚入柱子；若梁的下表面与基础（承台）
顶面持平或者高于基础（承台）顶面，这
梁是（DKL），其纵向钢筋必须按照上部框架梁的相关要求锚入柱子。
基础拉梁的作用
•基础拉梁是用来承受并传递首层填充墙的荷载，同时还可以拉结桩基承台或独
立基础，从而加强基础的整体性，抵抗不
均匀沉降。
基础梁的设计方法及存在的问题•设计方法一：基础梁设在基础顶部，与基础连接在起，如下图一所示；
图一基础梁设在基础顶部的两种布置形式基础梁的设计方法及存在的问题
•优点
这一种设计方法，基础梁能够有效拉结基础，可以增加基础的整体性，具有抵抗
一定不均匀沉降的能力，而且上部结构的
计算嵌固点位置明确，是传统的计算方法。•缺点
基础埋置较深时，基础梁上的填充墙用量增多，不经济。
基础梁的设计方法及存在的问题•这一种设计方法，基础梁的位置有两种不
同的形式：一是为基础梁与上部框架柱浇
筑在一起，梁底与基顶平齐【图（1）】；
二是为基础梁与基础浇筑在一起，梁顶与
基顶平齐【图一（2）】。
•设计中应注意以下几个问题：
（1）嵌固端及计算模型的选择。基础梁设置在基础顶部时，嵌固点一般选择在基顶，
基础梁与上部结构通常分开建模计算。
基础梁的设计方法及存在的问题（2）底层抗侧刚度和层间位移角。基础梁设在基础顶部时，底层柱的计算高度取基础
顶面至首层楼盖顶面的高度，由于通常底
层计算高度较高，从而造成底层抗侧刚度
偏小，底层层间位移角显著增大，抗震设
计时容易形成薄弱层，对抗震不利。（3）底层柱的配筋。底层柱所处的环境类别的不同，柱保护层厚度不同，柱的配筋不
同。
基础梁的设计方法及存在的问题（4）刚性地面对底层柱的影响。底层室内地面通常为混凝土刚性地面，对底层柱有一
定的侧向约束作用，但目前的设计中，刚
性地面对底层柱的作用还无法定量计算。•设计方法二：基础梁设在室内地面附近；
这种设计方法一般适用于基础埋置较深，这种设计方法存在以下问题：
（1）计算模型的选择。由于基顶是上部结构计算的嵌固端，应与上部结构一起进行整
体计算。
基础梁的设计方法及存在的问题（2）基础梁至基础顶部的短柱问题。基础顶至基础梁顶之间的距离通常要比上部标准
层小，底层柱大部分为短柱或超短柱，延
性差，对抗震不利。
（3）基础梁和底层柱的配筋问题。由于地上地下混凝土构件的环境类别不同，地上构
件的保护层厚度一般比地下小，计算配筋
时和设计时需要注意。
利用两种方法如何进行基础梁的设计•设计方法的选择
一、如果基础埋深不大，优先选择基础梁
设在基础顶部的方式进行设计，用这种方
法时，建议基础梁梁顶与基顶平齐，如图
一（2）；
1、三种计算方法：
（1）满布荷载法计算；
（2）自承重墙梁的方法计算；
（3）采用软件按三维空间模型计算。
利用两种方法如何进行基础梁的设计2、构造要求
该基础梁和普通连续梁相似，丹药满足拉梁的构造要求，保证基础梁对基础的拉
结作用。
二、基础埋置较深时，优先采用基础梁设在
室内地面附近，这时基顶为上部结构的嵌
固端，所以基础梁的性能类似于框架梁，
其抗震计算及构造均应按框架梁考虑；
1、计算方法：
采用结构设计软件对基础梁与上部结构进行三维空间整体建模计算；
利用两种方法如何进行基础梁的设计 2、构造要求
（1）构造措施和上部框架梁一样；
（2）基础顶与基础梁顶之间形成短柱或超
短住，对抗震不利，建议采用以下方法处
理：a增大短柱的刚度，（图二）使短柱成为基础的一部分，具体构造措施可参考
《建筑地基基础设计规范》8.2.6条，短柱
上端基础梁、上部框架柱刚接；b将基础梁下部至基础间用素混凝土填实（图三）；
利用两种方法如何进行基础梁的设计
一、采用结构动力学的方法计算结构自振周
期时，一般均不考虑填充墙的作用。相关实验和理论研究表明，填充墙对结构基本自振周期有着不可忽视的影响。因此在设计中应计算自振周期乘以周期折减系数进行折减，以较为真实的反映结构物的实际动力状况。
周期折减系数与填充墙的刚度成反比，填充墙总体的刚度越大，周期折减系数越
小，填充墙自身的刚度越小，相对布置的越少，其总体刚度也越小，周期折减系数应越大。在设计中周期折减系数取值偏大，会使结构物的地震作用偏小，设计偏于不安全；周期折减系数如何合理才取值
但取值偏小，会造成结构物的地震系数取值
偏大，可能造成结构造价的上升。因此探讨
周期折减系数的合理取值，使结构设计安全
可靠、经济合理是很有必要的。
1、周期折减系数的规定：10版《高规》
4.3.17条略；
由于相关的动力测试和理论研究工作基本均针对实心粘土砖墙进行，所以《高规》
的规定使用于实心粘土砖墙，不适用于目前
广泛使用的轻质、大孔的砌块砌筑的填充墙。
周期折减系数如何合理才取值
2、《全国民用建筑工程设计技术措施-结构》
2003版的规定：
《技术措施》的规定对《高规》的规定部分
进行了调整，当填充墙布置较少时，和《高
规》一样，当布置较多时比《高规》基本放
大了0.1。
周期折减系数如何合理才取值k m / 二、关于周期折减系数取值存在的问题：
（1）取值主要针对实心粘土砖；
（2）周期折减系数的具体数值相差较大，如框架结构在0.5~0.8之间。
由于上述问题，导致了设计中的取值比较混乱，可能影响结构的安全性和经济性。
三、各类填充墙的周期折减系数1、确定周期折减系数的方法： T=2π
周期折减系数如何合理才取值
根据结构动力学原理：结构自振周期除与结构自身的动力特性有关外，也与填充墙的质量和刚度有关，与填充墙质量的平方根成正比，与刚度的平方根成反比。
我们以《高规》作为基础，对各类填充墙的刚度（近似用EI表示），按照与实心砖填充墙刚度的比值来间接确定各类填充墙的周期折减系数。
周期折减系数如何合理才取值
（1）实心砖填充墙的刚度：
曾经广泛采用的实心砖填充墙，强度等级为M2.5级砂浆，砌筑MU7.5级砖，墙厚
240mm，取1000mm高作为计算单元。计
算指标按《砌体规范》
f=1.19MPa,E=1300,f=1547MPa
I=1/12bh³=2×10 mm
EI=1547×2×10 N·mm²=30940kN·m³周期折减系数如何合理才取值
（2）加气混凝土分为砂加气混凝土和粉煤灰
加气混凝土两类，砌体墙强度f=（3.5~7.5）MPa，弹性模量E=（1500~2200）MPa，
墙厚按200mm考虑。则
I=1/12bh³=1.67×10 mm
EI=（1500~2200）×1.67×10 = （25050~36740）kN·m³周期折减系数如何合理才取值
从以上结果得知，由于弹性模量基本和粘土砖相同，200mm厚加气混凝土填充墙和240mm厚实心砖填充墙刚度的比值为0.81~1.19，其平方根的比值为
0.9~1.09.因此加气混凝土填充墙周期折减系数的取
值可和实心砖填充墙一致。
（3）粘土空心砖砌块填充墙：
粘土空心砌块强度弹性模量取值，E=1547MPa。规格290mm×190mm×190mm。
每块砌体的惯性矩：I=3.99×10 mm
EI=1.547×3.99×10 =617.2kN·m²周期折减系数如何合理才取值
从计算可以看出，粘土空心砌块填充墙，和240m 厚实心砖填充墙刚度的比值是0.02，其平方根的比值为0.14，故粘土空心砌块填充墙对结构自振周期的影响小很多。
所以：
（1）加气混凝土填充墙取值宜和实心粘土砖填充墙相同；
（2）由于空心砌块截面刚度较小，故各类空心砌块填充墙对结构自振周期的影响要比实心砖填充墙小得多，可按0.95~1.0取值。
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