[摘要] 最近有新闻报道称南昌万科车库上浮，地库40多根柱子被剪断!很多人都会有疑问下室抗浮不满足时为啥总是柱破坏最严重的问题。
最近有不少网络平台就地下室抗浮破坏问题发表文章，但笔者认为其分析尚有不尽如人意之处，因此也来谈谈地下室抗浮不满足时为啥总是柱破坏最严重的问题。
当水浮力大于抗浮力时，地下室柱会产生附加轴力、剪力和弯矩：
1)附加轴力：一般情况下纯地下室柱的轴力等于一个柱网(如8x8米柱网)范围内的顶板(梁)自重、覆土重量、景观(绿化)重量等荷载之和，柱基础地基反力与水浮力之和等于柱轴力加上基础自重。如果浮力逐渐加大，地基反力将逐渐减小，当浮力等于柱轴力加上基础自重时，地基反力为0。如果浮力继续加大，则底板与地基开始分离，产生上拱(地下室周边有主楼压住时地下室会上拱是显而易见的，地下室周边没有主楼压住时，由于地下室周边土体的摩擦力及周边钢筋混凝土侧墙的自重作用，也会上拱，只是上拱幅度较小而已)，此时整个地下室整体受力，共同抵抗水浮力。如果地下室底板(梁)厚度(高度)很大(即抗弯刚度很大)，顶板(梁)厚度(高度)很小(即抗弯刚度很小)，则水浮力主要由底板(梁)自身抵抗，此时柱增加的附加轴力很小;如果地下室底板(梁)厚度(高度)很小，顶板(梁)厚度(高度)很大，则水浮力主要由顶板抵抗，此时柱增加的附加轴力很大。但大多数情况下是底板、顶板抗弯刚度一般，此时是地下室顶板、底板通过柱协调变形，共同抵抗水浮力，柱承受的附加轴力介于上述两种情况之间。因此，水浮力大于抗浮力时，地下室柱会产生附加轴力，柱下端和柱上端的轴力差值为柱自重。
2)、附加剪力：柱附加剪力等于上下端弯矩之和除以净高，整个柱高范围内剪力相等。
3)、附加弯矩：柱上、下端附加弯矩等于柱剪力乘以反弯点到柱上、下端的距离。当反弯点位于柱高中点以上时，柱下端弯矩大于柱上端弯矩;当反弯点位于柱高中点以下时，柱上端弯矩大于柱下端弯矩。而反弯点位置与底板、顶板的刚度有关。大多数情况下，纯地下室的底板刚度较小(一般底板为400mm厚筏板;柱墩平面尺寸较小，厚度一般为600~700mm)，而梁板式结构的顶板(梁)刚度较大(板厚一般为250~350mm，梁高一般为800~1100mm，有的还有加腋)，因此，柱反弯点靠近柱下端，柱上端弯矩大于柱下端弯矩。
通过以上分析可知，当水浮力大于抗浮力时，柱承受的轴力沿高度基本相等(差值为柱自重)，剪力沿高度相等，但一般情况下柱上端弯矩大于柱下端弯矩，因此柱破坏会在柱上端出现。
当水浮力大于抗浮力时，由于需要平衡柱端弯矩，顶板(梁)、底板(梁)的弯矩(剪力)也会加大，但由于顶板(梁)、底板(梁)相对于柱来说，抗弯(抗剪)承载力较大，不会先于柱发生抗弯(抗剪)破坏，且在柱发生破坏后，出现内力重分布，顶板(梁)、底板(梁)附加内力立即减小，不会再发生破坏。试想，如果柱断面、纵筋和箍筋都很大，即具有很大的抗弯和抗剪承载力，柱就不会破坏，而顶板(梁)、底板(梁)将发生破坏。
在地下室整体抵抗水浮力时，总体上是顶板受拉、底板受压(靠近高层边局部情况相反)，由于混凝土具有较高的抗压强度，一般底板破坏的较少(或不严重)，而顶板则会在支座边(负弯矩最大)、跨中(正弯矩最大)、施工缝、后浇带等薄弱部位出现受拉破坏(开裂)。
以上就是建筑界施工频道为您解答地下室抗浮不满足时为啥总是柱破坏严重的内容，建筑界施工频道在此提醒房地产开发商们，一定要“关注、关注、关注”地下室抗浮设计方案。建筑界建筑施工频道分享更多建筑施工的技巧，寻找建筑之美，探索建筑之路，欢迎关注我们~
