摘要：结合实际，对建筑地下室结构设计选型方法进行分析，首选阐述了地下室结构平面设计内容，其次在分析地下室顶板结构设计的基础上，对地下室外墙结构设计等方面设计要点进行分析。希望论述后，可以给相关设计人员提供参考。
关键词：建筑地下室；结构设计；选型；方法；研究
0引言
伴随着城市化进程的发展脚步，越来越多的功能性建筑出现在我们的生活当中，并扮演着不同的角色，已然成为生活中十分重要的一部分。同时，伴随各种大型建筑的兴建，地下室的建设也在工程项目建设时被作为重要的环节进行规划设计和施工建设。地下室的功能性较强，从最初的储存避难场所演变到当下的重要建筑空间利用形式，其便利性一直被津津乐道，但是地下室的设计难度较大，并且作为重要的功能性建筑，要满足的条件也非常多，实践性较强，也一直是建筑行业的难点所在。
1地下室结构平面设计
如今的地下室不仅仅是地下停车场而存在，地下室的存在，囊括了周围多栋建筑的消防需求、人防需求、水电管道铺设、地面建筑排水管道的安装、以及地下室本身的采光通风井等的设计，是多种工程项目的集合体，需要各专业的配合。目前地下室的平面尺寸均较大，远远超过了结构设置变形缝的长度要求，这就要求结构专业确定是否需要设置变形缝，通常应尽可能不设或少设变形缝，因为变形缝会使防水处理变得复杂。可以通过设置后浇带和合理使用外加剂或地上设缝、地下不设缝等方式，达到不设缝的目的。
2地下室顶板结构设计
目前，地下室顶板主要结构形式为梁板结构和无梁楼盖结构，其中梁板结构又分为主次梁体系、十字梁体系、井字梁体系和无次梁大板体系。
无梁楼盖结构的传力途径简洁直接，但其抗垮塌冗余度没有普通梁板结构大，延性稍差，破坏经常是突发性的。无梁楼盖的优点是：可以减少地下室层高，可以减少土方量，结构竖向构件随之减少，直接减少了竖向构件的混凝土、钢筋用量；减少基坑支护高度，从而降低基坑支护费用；地下室埋深减小，降低了地下水浮力，可节省抗浮费用；层高降低，地下室体积减小，通风总量也相应降低，降低通风费用；自动喷水灭火系统喷头可按规范最大间距布置，降低应结构梁影响而增加喷头数量。但是无梁楼盖结构对建设单位、设计单位和施工单位均提出了较高的要求，而在整个漫长的项目建设周期中，难免出现设计与施工协调以及管理不到位的情况。因此，选择无梁楼盖结构时需综合考虑以上因素。
地下室顶板最多采用的还是梁板结构，根据《建筑设计抗震规范》6.1.14条规定，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下室在地上结构相关范围的顶板应采用现浇梁板结构，相关范围以外的地下室顶板宜采用现浇梁板结构，其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，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％。但地下室顶板梁板结构占用空间较大，不利于布置各种管线，要求较大的层高，经济性不如无梁楼盖体系。在进行地下室顶板结构设计时，应综合考虑柱网大小、荷载情况、地下水位、施工周期等因素，确定适合工程实际的地下室顶板结构型式。
3地下室外墙结构设计
地下室作为典型地下建筑，要考虑外墙部分的渗水性，必须要有较高的抗渗性能，通常要求外墙厚度在250mm以上，混凝土常选用C25-C35，并掺入外加剂。这样的外墙，其抗渗性能完全可以满足工程需求。
3.1地下室外墙荷载分析
地下室的外墙承受的竖向荷载有上部结构荷载及地下室楼盖自重，承受的水平荷载有地面活载、土压力、水压力、人防荷载等。在实际工程中，竖向荷载产生的内力一般不起控制作用，墙体配筋主要由垂直墙面的水平荷载产生的弯矩确定，而且通常不考虑与竖向荷载组合的压弯作用，仅按墙板弯曲计算。
根据《全国民用建筑工程设计技术措施》，地下室外墙土压力作用按静止土压力计算。因为地下室墙板往往较厚，具有一定的刚度，在综合土、水外力作用下，变形较小，比较符合静止土压力受力模型。
地下水压力应根据地勘报告提供的水位确定，当地勘报告未提供时，对一般性工程可取在使用年限内可能出现的最高地下水位。
3.2地下室外墙受力分析
地下室外墙受力可根据支承情况按单向板或双向板考虑。
当作为单向板考虑时，地下室顶板和基础底板作为外墙的支座。墙板一般较厚，与柱子刚度相差不大，柱子对墙板不能形成支点作用。一般在顶板处，按简支考虑；若底板为较厚的筏板，则按固端比较合适，若底部为单独基础或基础梁，对外墙约束刚度不大，则按简支考虑为妥。
当柱截面比较大或剪力墙结构中，应考虑其对墙体的约束作用，可按双向板计算。
3.3地下室外墙计算
地下室外墙除承受水平荷载外，还承受上部结构及外墙自重等竖向荷载。严格来讲，外墙应按偏心受压构件计算，但考虑到竖向荷载产生的应力较小，为了简便计算，可仅按平面外受弯考虑。当竖向荷载很大时，可分别按受弯和竖向受压计算，然后按二者叠加考虑。
4地下室结构抗浮设计
进行地下室的设计工作时，不免要考虑到地下水对地下室的侵袭。近些年有很多的地下室在地下水浮力的影响下，出现了上浮现象，然后产生了破坏。这是因为地下室的设计人员忽视了地下水浮力对地下室的影响，忽略了地下室的抗浮方面的设计。为了增强地下室的抗浮能力，通常采用以下方法：
4.1最简单且有效的方法是增加地下室自重。通过适当的方式，增加地下室的自重，可有效的增加地下室抗浮能力。通常选择增加底板厚度、增加覆土厚度等方法。此方法不仅可以增加自重，增加抗浮能力，还能有效的增加稳定性。
4.2按照规范要求，设立抗浮桩或锚杆。抗浮桩和锚杆作为一种可以长时间保障地下室抗浮需求的构件，在地下水位较高的地区，是一种十分有效的增强地下室抗浮能力的方法。
4.3另一个有效的方法是减小地下室的埋深，以减小地下水的浮力。在确定基底标高时，在满足使用功能的前提下，尽量减少地下室的层高，这样可以有效的减轻地下水浮力。在进行结构设计时，采用了现浇空心楼盖或者无梁楼盖的设计方案，也能大大减少地下部分的埋深，降低地下水浮力。
5地下室防水设计
地下室防水设计是地下室设计过程中一项十分重要的工作。地下室防水应能确保地下水不渗入室内保证室内正常的生产和生活环境，保护好地下结构，使钢筋混凝土结构免受地下水浸泡。
地下室防水设计应遵循“防、排、截堵相结合，刚柔相济，因地制宜，综合治理” 的原则，努力达到防水可靠、经济合理的目的。
无论采用何种防水方式，结构主体自防水都是必须采用的。结构自防水的成败，关键在于对钢筋混凝土裂缝的产生及其宽度的控制，混凝土结构一旦出现裂缝，渗漏水就难以避免。引起裂缝产生的原因主要是收缩变形，减少收缩变形的方法主要有：采用补偿收缩砼、选择干缩率较小的水泥与骨料、精心确定配合比、加强养护、配置适当钢筋等措施。
6结束语
总的来说，地下室的结构设计中，应遵循安全、适用、合理的原则。相关设计人员必须熟练掌握各种不同设计方法，掌握不同设计方案的特点，由工程的实际出发，充分考虑地下工程所涉及的地上部分和周围其他建筑带来的影响，进行设计方案的适当改进，体现设计要点，展现工程目的，这样才能使得整体的设计方案最佳化。
参考文献：
[1] 任辉.超长地下室结构设计要点[J].建筑设计管理,2012,(4).
[2] 叶豪.超长地下室结构设计中的问题分析[J].建筑工程技术与设计,2015,(19).
[3] 田鹏飞.谈地下室混凝土墙体裂缝的原因及处理方法[J].山西建筑,2016,(32).
[4] 沈燕华. 浅谈高层建筑地下室外墙设计[J]. 山西建筑,2010,36(29):38-39.
[5] 鲁光,董芮. 建筑物地下室外墙设计分析[J]. 建筑工程技术与设计,2019,(27):982.