大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

封 凱李榮林（.深圳市華納國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司杭州分公司，浙江 杭州 30000；.深圳市華納國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司杭州分公司，浙江 杭州 30000）

大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析

封 凱1李榮林2
（1.深圳市華納國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000；2.深圳市華納國(guó)際建筑設(shè)計(jì)有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000）

摘 要：大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)中，這種結(jié)構(gòu)體系最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)⒔ㄖδ馨l(fā)揮到最大，其綜合性更強(qiáng)，但是需要解決的問(wèn)題也比較多。本文主要通過(guò)對(duì)大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)與分類的介紹，進(jìn)而探討了該建筑結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，僅供交流。

關(guān)鍵詞：大底盤(pán)多塔樓；高層建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；分析

雖然大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)突出，但是因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程長(zhǎng)度以及寬度都超過(guò)普通的高層建筑，另外，地基不均勻沉降的問(wèn)題十分明顯，因此為了達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該進(jìn)行更加精細(xì)的計(jì)算，選擇最佳的設(shè)計(jì)方法。

一、大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)與分類

大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)是城市建筑發(fā)展的需求，該種體系突出的特點(diǎn)是多個(gè)不同的樓房，使用一個(gè)相同的裙房。這種體系能夠?qū)⒍鄠€(gè)功能融為建筑中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了建筑的整體功能性。這是大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)顯著的特點(diǎn)，也是其最突出的優(yōu)勢(shì)，但是這種建筑結(jié)構(gòu)體系，也有存在著明顯的弊端，即建筑結(jié)構(gòu)豎向具有不規(guī)則性，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，要想達(dá)到預(yù)計(jì)的設(shè)計(jì)效果，需要完成振型，以便提高該種建筑的穩(wěn)定性以及抗震性，但是但從這兩方面性能來(lái)講，這種建筑結(jié)構(gòu)體系無(wú)論是穩(wěn)定性方面，還是抗震性方面，與普通的高層建筑相比，都比較差，因此需要設(shè)計(jì)人員付出更多的心血。

該種建筑結(jié)構(gòu)體系，主要可以分為兩大類，第一類是將大底盤(pán)結(jié)構(gòu)中最上層的樓板看作是多塔樓高層建筑的嵌固端，一般情況下，如果高層建筑帶有地下車庫(kù)，則會(huì)選擇該種形式的大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)，第二類是正好與之第一類不同，頂層樓板并不設(shè)計(jì)成為嵌固端，通常而言，高層建筑中下部裙樓被用作商場(chǎng)或者綜合性比較強(qiáng)的高層建筑中會(huì)應(yīng)用這種形式，第二類與第一類相比，更為復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)人員作出精細(xì)地計(jì)算，并且將以實(shí)際的論證，否則極其容易出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致安全事故。

二、大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

因?yàn)榇蟮妆P(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)體系不同于其他類型的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，相比而言，這種結(jié)構(gòu)體系工程量大，技術(shù)含量高，而且無(wú)論是長(zhǎng)度，還是寬度，普通的高層建筑物都無(wú)法比擬。為了達(dá)到大底盤(pán)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，在塔樓設(shè)計(jì)時(shí)，往往呈現(xiàn)出不對(duì)稱的現(xiàn)象，而且這種不對(duì)稱對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)是需要解決的一大難度，但是使整個(gè)高層建筑設(shè)計(jì)方案更為科學(xué)有效，其可靠性更強(qiáng)，除了上述問(wèn)題需要解決外，還應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

1 地基不均勻沉降的問(wèn)題。大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的塔樓位置，樓層數(shù)比較多，而且高度也非常高，因此其相對(duì)應(yīng)對(duì)地基需要承載更大的荷載，而該結(jié)構(gòu)大底盤(pán)的位置，樓層數(shù)比較少，高度也相對(duì)比較低，因此其相對(duì)應(yīng)的地基需要承載的荷載也就比較小，也正是因?yàn)槿绱?，該結(jié)構(gòu)體系存在著比較嚴(yán)重的地基不均勻沉降的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)：第一，利用不同的方法將其沉降量以及沉降差計(jì)算出來(lái)，至少選擇兩種以上的方法，以此提高其計(jì)算的準(zhǔn)確度；第二，設(shè)計(jì)人員需要依據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)采取相應(yīng)的措施，即：放或者抗，放就是在高層建筑塔樓與大底盤(pán)分界的地方進(jìn)行后澆帶的設(shè)計(jì)，以便更容易觀察這兩個(gè)建筑位置存在的沉降量以及沉降差，等到塔樓以及大底盤(pán)的位置沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，并且采取封閉沉降后澆帶的方法，這種方法只需要使用比較少的配筋，但是如果利用這種方法則需要更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)達(dá)到沉降的目的，這會(huì)延長(zhǎng)施工周期，而且因其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不簡(jiǎn)單，非常不利于現(xiàn)場(chǎng)管理，因此一般而言，施工單位都不會(huì)使用這種方法。而抗就是指在天假陪金的基礎(chǔ)上，再添加鋼筋，以此使建筑構(gòu)件剪力得到有效的提高，避免沉降差帶來(lái)的不良后果，與此同時(shí)該需要考慮到建筑結(jié)構(gòu)中其他構(gòu)件所帶來(lái)的不良影響，這種方法不需要過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間即可達(dá)到均勻沉降的目的，但是唯一的不足是成本花費(fèi)比較大。

2 精選建筑材料。大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)體系需要精選建筑材料，尤其是地下室部分，所使用的混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30，此外，水泥用量也不宜過(guò)多，保持在250Kg即可，如果沒(méi)有特別要求的情況，一般不會(huì)選擇使用礦渣水泥，如果有規(guī)定要求，或者水泥的性能為未能滿足要求，可以適當(dāng)?shù)奶砑右欢康姆勖夯?，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水化熱，以此保證混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)出現(xiàn)裂縫。

3 設(shè)計(jì)與施工有機(jī)結(jié)合。在設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件受力的計(jì)算十分重要，與此同時(shí)，預(yù)防裂縫也十分關(guān)鍵，有些結(jié)構(gòu)的特殊部位則需要添加鋼筋，上述這些設(shè)計(jì)人員人員都需要做好，以便為順利施工奠定基礎(chǔ)，在澆注底板時(shí)，應(yīng)該一次性完成，并且在基坑中降水，一直到底板下5m，施工期間，應(yīng)該設(shè)計(jì)后澆帶，頂板與側(cè)墻的位置可以不連續(xù)，側(cè)墻與后澆帶之間大約相互30m即可，而頂板與后澆帶之間的差距應(yīng)該保持在55m左右。墻體與柱子連接部位宜插入長(zhǎng)度1500-2000mm，由8-10的加強(qiáng)鋼筋，插入柱子200-300mm，插入邊墻1200-1600mm，其配筋率應(yīng)提高10%-15%。樓板宜配置細(xì)而密的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距宜小于150mm， 配筋率宜為0.6%左右；現(xiàn)澆補(bǔ)償收縮鋼筋混凝土防水頂板應(yīng)配置雙層鋼筋網(wǎng)，構(gòu)造鋼筋間距小于150mm，配筋率宜大于0.5%。

4 抗震設(shè)計(jì)方法。動(dòng)力時(shí)程分析法。由于構(gòu)件及樓層的屈服模型和退化規(guī)律非常復(fù)雜，高層結(jié)構(gòu)的彈塑性時(shí)程分析還處于研究階段。目前工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的是結(jié)構(gòu)的彈性時(shí)程分析，對(duì)于多塔樓這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，由于自由度很多，加之在進(jìn)行逐步積分時(shí)積分次數(shù)很多，按空間模型進(jìn)行動(dòng)力積分計(jì)算量比較大，目前只有一些結(jié)構(gòu)的通用分析軟件可用，而結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)軟件則采用的是基于“平面分塊元限剛假定的層模型，層模型剛度矩陣的階數(shù)很低，相應(yīng)的計(jì)算量也很小，每步的積分計(jì)算速度很快”。在彈性階段，可采用基于振型分解的時(shí)程分析方法。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，可知因?yàn)榇蟮妆P(pán)多塔樓高層建筑的穩(wěn)定性以及抗震性與普通的高層建筑相比，比較差，而這兩項(xiàng)性能對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō)，十分重要，因此需要設(shè)計(jì)人員將重點(diǎn)放在這兩方面，以此保證高層建筑的安全性。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：TU355

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