大底盘多塔楼高层建筑结构的设计

石建

[摘要]大底盘多塔楼高层建筑结构越来越受到了城市人民的欢迎，但是因为这种高层建筑结构与其他普通的建筑结构相比，技术指标要求更高，所以需要设计人员进行精细的分析与计算，采取的方式也要合理，否则将会影响整个高层建筑性能。

[关键词]大底盘；多塔楼高层；建筑结构；设计分析

文章编号：2095-4085（2016）04-0041-02

大底盘多塔楼高层建筑结构体系在设计时需要掌握的要点问题比较多，比如需要解决地基基础沉降不均匀的问题、做好建筑材料等检测工作、结构设计与施工都应该符合要求、满足抗震要求等，每一个重点问题，都需要设计人员着力解决，以此来保证设计施工顺利进行。

1.大底盘多塔楼高层建筑结构特点

这种大底盘的结构形式使其具有了多种不同的建筑功能，提高了建筑的整体使用价值。同时这种结构也具备了一些不利的特点，即结构的竖向不规则性，使其振型形成较为复杂，稳定性和抗震性较差等，因而需要在设计中格外注意这些问题。在实际工程的设计中，大底盘多塔楼高层建筑结构的设计分为如下两种结构类型进行分别设计：一是大底盘结构顶层楼板可作为上部多塔楼的嵌固端。通常带地下停车位的住宅小区基本属于该种类型；二是大底盘结构顶层楼板不能作为上部多塔楼的嵌固端。该种结构形式通常出现在下部裙楼作为商场或服务用房、上部塔楼为办公或居住功能的综合性建筑。一般这种建筑结构的形式都属于第二种大底盘多塔楼结构类型，即大底盘结构顶层楼板不能作为上部多塔楼结构的嵌同端，属于复杂高层建筑结构，设计中必须加以仔细计算分析和论证。

2.大底盘多塔楼高层建筑结构设计

大底盘多塔楼高层建筑结构与普通的高层建筑结构相比，技术要求更加严格，而且工程量非常大。从整体上说，这种建筑结构的主要特点是超长、超宽，而且多数属于不对称结构，所以设计难点非常高，为了保证大底盘多塔楼高层建筑结构设计更加安全可靠，需要抓住设计重点，重点突破重点解决，以此来提高设计效率以及质量。

2.1注重考虑地基基础不均匀沉降问题

该种建筑结构塔楼部位层数比较多，而且总体高度也高，因此地基需要承受非常大的荷载，但是该种建筑结构的其他部位层数不多，所以其所在位置的地基荷载相对来说不大，基于上述情况造成了该建筑结构地基基础不均匀沉降的问题，也因此成为设计人员首先要解决的问题。为了有效的解决该问题，设计人员需要遵循以下步骤：（1）计算出沉降量以及不均匀沉降所产生的沉降差，需要注意的是，需要选择至少两种以上的方法来计算，以此保证计算的准确性。（2）按照计算结果设计人员采取相应的措施，比如设置后浇带的方法，以此来加大沉降观测力度，通常情况下，在塔楼以及大底盘分界的位置上采取这种措施，这种方法能够使该位置实现稳定的沉降，但是需要花费比较长的时间，进而延长了整个施工工期，无形中也增加了施工难度，所以一般情况下，施工人员几乎不会选择此方法。（3）在构件的位置添加钢筋，但是选择这种方法需要考虑构件自身的问题，其虽然能够缩短施工时间，但是需要耗费大量的成本。

2.2做好质量检测工作

并不是所有的建筑材料都能够应用在大底盘多塔楼高层建筑结构中，只有各项职能指标都符合要求的建筑材料才可以应用其中，因此为了保证该种类型的高层建筑质量，必须做好质量检测工作，禁止不符合要求的建筑材料进入施工现场。其中对混凝土强度有一定的要求，一般需要达到C30，其中水泥用量以及品种都有严格的要求，尤其是水泥品种，不应该有矿渣，可以在其中适当的添加粉煤灰，以此来减少水化热现象，降低混凝土裂缝出现的概率。

2.3结构设计与施工

结构设计也是大底盘多塔楼高层建筑结构重点关注的问题，其中将会出现裂缝、钢筋设计的问题，这些问题都有一定的技术标准要求，设计人员需要严格按照标准来设计。浇筑底板时，应该一次完成不间断，基坑内需要降水降至底板的位置上，达到50cm左右，如果在施工过程中，选择使用设置后浇带的方法，需要注意的是顶板以及侧墙不允许连续的设置，否则将影响后浇带的使用。设计楼板时，需要设计钢筋网，钢筋网应该达到密实的要求，钢筋之间的距离不能超过15cm，其配筋率应该达到0.6%，防水底板需要安装双层钢筋网，以此达到保护防水底板的目的，钢筋之问的距离同样不能超过15mm，但是其配筋率要应该超过0.5%。

2.4抗震设计方法

（1）振型分解反应谱法。传统的单串联刚片体系在刚度和质量分布较为均匀时，其振型参与系数随振型阶数的增加而迅速减小，一般取前几阶振型即能满足地震作用的计算精度的要求。但对于多塔结构，此规律不复存在，某些低阶振型的参与系数很小甚至为零，而某些高阶振型的参与系数却很大。

（2）动力时程分析法。由于构件及楼层的屈服模型和退化规律非常复杂，高层结构的弹塑性时程分析还处于研究阶段。目前工程设计中应用较多的是结构的弹性时程分析，对于多塔楼这种复杂结构，由于自由度很多，加之在进行逐步积分时积分次数很多，按空间模型进行动力积分计算量比较大，目前只有一些结构的通用分析软件可用，而结构工程设计软件则采用的是基于“平面分块元限刚假定的层模型，层模型刚度矩阵的阶数很低，相应的计算量也很小，每步的积分计算速度很快”。

3.结语

综上所述，可知对大底盘多塔楼高层建筑结构的设计进行分析非常必要，因为在现代建筑来说，任何一种新型的建筑结构都需要在大量分析研究的基础上，才能更好的应用在实践中，大底盘多塔楼高层建筑结构也不例外，虽然该结构体系在建筑已经得到了广泛的应用，但是在设计过程中，依然存在很多挑战，以此来引起设计人员的关注。