大底盤多塔樓高層建筑結構的設計分析

封 凱李榮林（.深圳市華納國際建筑設計有限公司杭州分公司，浙江 杭州 30000；.深圳市華納國際建筑設計有限公司杭州分公司，浙江 杭州 30000）

大底盤多塔樓高層建筑結構的設計分析

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（1.深圳市華納國際建筑設計有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000；2.深圳市華納國際建筑設計有限公司杭州分公司，浙江 杭州 310000）

摘 要：大底盤多塔樓高層建筑結構現已經被廣泛的應用在建筑設計中，這種結構體系最大的優勢就是能夠將建筑功能發揮到最大，其綜合性更強，但是需要解決的問題也比較多。本文主要通過對大底盤多塔樓高層建筑結構體系的特點與分類的介紹，進而探討了該建筑結構體系的設計要點，僅供交流。

關鍵詞：大底盤多塔樓；高層建筑結構；設計；分析

雖然大底盤多塔樓高層建筑結構優勢突出，但是因其結構復雜，工程長度以及寬度都超過普通的高層建筑，另外，地基不均勻沉降的問題十分明顯，因此為了達到相應的設計效果，設計人員應該進行更加精細的計算，選擇最佳的設計方法。

一、大底盤多塔樓高層建筑結構體系的特點與分類

大底盤多塔樓高層建筑結構是城市建筑發展的需求，該種體系突出的特點是多個不同的樓房，使用一個相同的裙房。這種體系能夠將多個功能融為建筑中，進而實現了建筑的整體功能性。這是大底盤多塔樓高層建筑結構顯著的特點，也是其最突出的優勢，但是這種建筑結構體系，也有存在著明顯的弊端，即建筑結構豎向具有不規則性，設計環節比較復雜，要想達到預計的設計效果，需要完成振型，以便提高該種建筑的穩定性以及抗震性，但是但從這兩方面性能來講，這種建筑結構體系無論是穩定性方面，還是抗震性方面，與普通的高層建筑相比，都比較差，因此需要設計人員付出更多的心血。

該種建筑結構體系，主要可以分為兩大類，第一類是將大底盤結構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，則會選擇該種形式的大底盤多塔樓高層建筑結構，第二類是正好與之第一類不同，頂層樓板并不設計成為嵌固端，通常而言，高層建筑中下部裙樓被用作商場或者綜合性比較強的高層建筑中會應用這種形式，第二類與第一類相比，更為復雜，需要設計人員作出精細地計算，并且將以實際的論證，否則極其容易出現誤差，導致安全事故。

二、大底盤多塔樓高層建筑結構的設計要點

因為大底盤多塔樓高層建筑結構體系不同于其他類型的高層建筑結構體系，相比而言，這種結構體系工程量大，技術含量高，而且無論是長度，還是寬度，普通的高層建筑物都無法比擬。為了達到大底盤設計的目標，在塔樓設計時，往往呈現出不對稱的現象，而且這種不對稱對設計人員來說是需要解決的一大難度，但是使整個高層建筑設計方案更為科學有效，其可靠性更強，除了上述問題需要解決外，還應該注意以下幾點：

1 地基不均勻沉降的問題。大底盤多塔樓高層建筑結構的塔樓位置，樓層數比較多，而且高度也非常高，因此其相對應對地基需要承載更大的荷載，而該結構大底盤的位置，樓層數比較少，高度也相對比較低，因此其相對應的地基需要承載的荷載也就比較小，也正是因為如此，該結構體系存在著比較嚴重的地基不均勻沉降的問題。為了解決這個問題，設計應該做到以下幾點：第一，利用不同的方法將其沉降量以及沉降差計算出來，至少選擇兩種以上的方法，以此提高其計算的準確度；第二，設計人員需要依據計算結果來采取相應的措施，即：放或者抗，放就是在高層建筑塔樓與大底盤分界的地方進行后澆帶的設計，以便更容易觀察這兩個建筑位置存在的沉降量以及沉降差，等到塔樓以及大底盤的位置沉降處于穩定狀態時，對其進行計算，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的時間來達到沉降的目的，這會延長施工周期，而且因其結構設計并不簡單，非常不利于現場管理，因此一般而言，施工單位都不會使用這種方法。而抗就是指在天假陪金的基礎上，再添加鋼筋，以此使建筑構件剪力得到有效的提高，避免沉降差帶來的不良后果，與此同時該需要考慮到建筑結構中其他構件所帶來的不良影響，這種方法不需要過長的時間即可達到均勻沉降的目的，但是唯一的不足是成本花費比較大。

2 精選建筑材料。大底盤多塔樓高層建筑結構體系需要精選建筑材料，尤其是地下室部分，所使用的混凝土強度達到C30，此外，水泥用量也不宜過多，保持在250Kg即可，如果沒有特別要求的情況，一般不會選擇使用礦渣水泥，如果有規定要求，或者水泥的性能為未能滿足要求，可以適當的添加一定量的粉煤灰，避免混凝土結構出現水化熱，以此保證混凝土結構不會出現裂縫。

3 設計與施工有機結合。在設計時，構件受力的計算十分重要，與此同時，預防裂縫也十分關鍵，有些結構的特殊部位則需要添加鋼筋，上述這些設計人員人員都需要做好，以便為順利施工奠定基礎，在澆注底板時，應該一次性完成，并且在基坑中降水，一直到底板下5m，施工期間，應該設計后澆帶，頂板與側墻的位置可以不連續，側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該保持在55m左右。墻體與柱子連接部位宜插入長度1500-2000mm，由8-10的加強鋼筋，插入柱子200-300mm，插入邊墻1200-1600mm，其配筋率應提高10%-15%。樓板宜配置細而密的構造鋼筋網，鋼筋間距宜小于150mm， 配筋率宜為0.6%左右；現澆補償收縮鋼筋混凝土防水頂板應配置雙層鋼筋網，構造鋼筋間距小于150mm，配筋率宜大于0.5%。

4 抗震設計方法。動力時程分析法。由于構件及樓層的屈服模型和退化規律非常復雜，高層結構的彈塑性時程分析還處于研究階段。目前工程設計中應用較多的是結構的彈性時程分析，對于多塔樓這種復雜結構，由于自由度很多，加之在進行逐步積分時積分次數很多，按空間模型進行動力積分計算量比較大，目前只有一些結構的通用分析軟件可用，而結構工程設計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很低，相應的計算量也很小，每步的積分計算速度很快”。在彈性階段，可采用基于振型分解的時程分析方法。

結語

綜上所述，可知因為大底盤多塔樓高層建筑的穩定性以及抗震性與普通的高層建筑相比，比較差，而這兩項性能對高層建筑來說，十分重要，因此需要設計人員將重點放在這兩方面，以此保證高層建筑的安全性。

參考文獻

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中圖分類號：TU355

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