工程裂縫是建筑結構中具有相當普遍性的技術(shù)難題，根據大量的工程實(shí)踐與現代工程材料的細觀(guān)研究，建筑結構的裂縫是不可避免的，而且可能會(huì )引起滲漏、保護層剝落，鋼筋腐蝕，混凝土碳化等一系列問(wèn)題。

但是，超長(cháng)結構采取有效措施后可以避免發(fā)生裂縫。

我國著(zhù)名工程結構裂縫控制專(zhuān)家王鐵夢(mèng)就工業(yè)與民用建筑溫度伸縮縫與裂縫控制問(wèn)題提出了“抗”與“放”的設計原則，接下來(lái)介紹的變形縫設置就遵循了“放”的設計原則。

因此，超長(cháng)結構的地下室為避免因鋼筋混凝土樓蓋收縮而產(chǎn)生樓板裂縫，常采用設變形縫作為其中一個(gè)解決方法。

但是，常規地下室變形縫的設置在有效減少建筑物裂縫產(chǎn)生的同時(shí)，也帶來(lái)了新的問(wèn)題。

如上圖所示，在設置變形縫之前，地下室左側的水土壓力與右側的水土壓力相互平衡。而在設置變形縫后，地下建筑物相互之間變得相對獨立，外側的水土壓力完完全全由左右兩側的地下室建筑結構獨自承擔。當地下室越來(lái)越深的時(shí)候，這種壓力就顯得愈發(fā)難以承受。

而在設置變形縫后，計算嵌固端也會(huì )相應地由水平面下移至地下室底板，在測量樓層高度時(shí)上部塔樓會(huì )“長(cháng)高”，萬(wàn)一發(fā)生地震，地下室部分失去左右支撐的中間塔樓震感也會(huì )更加明顯。

鑒于常規變形縫設計的不利影響，同時(shí)考慮到地下室樓蓋開(kāi)裂主要是由于拉應力引起的，而溫度變化引起的樓蓋壓應力、剪應力一般不致引起樓蓋開(kāi)裂，在不改變地下室樓蓋作為上部塔樓嵌固端及地下室外壁水平支撐的力學(xué)性能要求的情況下，瀚華總經(jīng)理（前結構總工）鄭建東與結構所有關(guān)同事對常規的變形縫進(jìn)行優(yōu)化設置，設計了一種咬合式地下室樓蓋變形縫，并成功申請了實(shí)用新型專(zhuān)利。

為此，就地上20 層，地下3 層，地下室平面尺寸為50m × 180m的建筑原型設置了三個(gè)簡(jiǎn)化模型對該變形縫進(jìn)行了對比檢測。

模型A地下室部分不設縫，模型B則設置常規變形縫，模型C在不改變模型B設縫位置的基礎上，采用咬合式地下室樓蓋變形縫。

溫度效應下地下室頂板長(cháng)向拉應力對比圖

咬合式變形縫模型C與分離模型B的樓板應力較接近，僅為連續模型A的1/8,因此咬合式變形縫與常規分縫一樣可以有效卸除樓板因降溫、收縮引起的樓蓋水平拉應力。

樓層剪力、樓層位移、層間位移角響應曲線(xiàn)對比圖

咬合式變形縫模型C與連續板模型A的地震響應基本一致。咬合式變形縫的地下室頂板仍可以作為上部塔樓的嵌固端。

目前，該變形縫已經(jīng)被應用于超長(cháng)結構的地下室實(shí)踐當中。

實(shí)例一

清遠某項目示意圖

該項目?jì)蓪拥叵率?，地下室尺寸?9m ×174m，地下室一面臨近山體，有8 ～ 10m 側向土壓，另一面則臨空，成為外露地下室。

在結合項目實(shí)際情況下選用的凹凸折板咬合式變形縫設計經(jīng)驗算滿(mǎn)足所用混凝土的受壓、受剪強度要求。

實(shí)例二

湛江某項目示意圖

該項目地下室尺寸為234m × 136m，地下3 層，目前項目已封頂完工，地下室樓板未發(fā)現肉眼可見(jiàn)裂縫，效果良好。

需要注意的是，凹咬合式變形縫設計，需對其在各種工況下的節點(diǎn)應力、變形進(jìn)行分析，并采取針對性設計及施工措施，這樣才能達到預期效果。