大底盤多塔樓高層建筑結構的設計

石建

[摘要]大底盤多塔樓高層建筑結構越來越受到了城市人民的歡迎，但是因為這種高層建筑結構與其他普通的建筑結構相比，技術指標要求更高，所以需要設計人員進行精細的分析與計算，采取的方式也要合理，否則將會影響整個高層建筑性能。

[關鍵詞]大底盤；多塔樓高層；建筑結構；設計分析

文章編號：2095-4085（2016）04-0041-02

大底盤多塔樓高層建筑結構體系在設計時需要掌握的要點問題比較多，比如需要解決地基基礎沉降不均勻的問題、做好建筑材料等檢測工作、結構設計與施工都應該符合要求、滿足抗震要求等，每一個重點問題，都需要設計人員著力解決，以此來保證設計施工順利進行。

1.大底盤多塔樓高層建筑結構特點

這種大底盤的結構形式使其具有了多種不同的建筑功能，提高了建筑的整體使用價值。同時這種結構也具備了一些不利的特點，即結構的豎向不規則性，使其振型形成較為復雜，穩定性和抗震性較差等，因而需要在設計中格外注意這些問題。在實際工程的設計中，大底盤多塔樓高層建筑結構的設計分為如下兩種結構類型進行分別設計：一是大底盤結構頂層樓板可作為上部多塔樓的嵌固端。通常帶地下停車位的住宅小區基本屬于該種類型；二是大底盤結構頂層樓板不能作為上部多塔樓的嵌固端。該種結構形式通常出現在下部裙樓作為商場或服務用房、上部塔樓為辦公或居住功能的綜合性建筑。一般這種建筑結構的形式都屬于第二種大底盤多塔樓結構類型，即大底盤結構頂層樓板不能作為上部多塔樓結構的嵌同端，屬于復雜高層建筑結構，設計中必須加以仔細計算分析和論證。

2.大底盤多塔樓高層建筑結構設計

大底盤多塔樓高層建筑結構與普通的高層建筑結構相比，技術要求更加嚴格，而且工程量非常大。從整體上說，這種建筑結構的主要特點是超長、超寬，而且多數屬于不對稱結構，所以設計難點非常高，為了保證大底盤多塔樓高層建筑結構設計更加安全可靠，需要抓住設計重點，重點突破重點解決，以此來提高設計效率以及質量。

2.1注重考慮地基基礎不均勻沉降問題

該種建筑結構塔樓部位層數比較多，而且總體高度也高，因此地基需要承受非常大的荷載，但是該種建筑結構的其他部位層數不多，所以其所在位置的地基荷載相對來說不大，基于上述情況造成了該建筑結構地基基礎不均勻沉降的問題，也因此成為設計人員首先要解決的問題。為了有效的解決該問題，設計人員需要遵循以下步驟：（1）計算出沉降量以及不均勻沉降所產生的沉降差，需要注意的是，需要選擇至少兩種以上的方法來計算，以此保證計算的準確性。（2）按照計算結果設計人員采取相應的措施，比如設置后澆帶的方法，以此來加大沉降觀測力度，通常情況下，在塔樓以及大底盤分界的位置上采取這種措施，這種方法能夠使該位置實現穩定的沉降，但是需要花費比較長的時間，進而延長了整個施工工期，無形中也增加了施工難度，所以一般情況下，施工人員幾乎不會選擇此方法。（3）在構件的位置添加鋼筋，但是選擇這種方法需要考慮構件自身的問題，其雖然能夠縮短施工時間，但是需要耗費大量的成本。

2.2做好質量檢測工作

并不是所有的建筑材料都能夠應用在大底盤多塔樓高層建筑結構中，只有各項職能指標都符合要求的建筑材料才可以應用其中，因此為了保證該種類型的高層建筑質量，必須做好質量檢測工作，禁止不符合要求的建筑材料進入施工現場。其中對混凝土強度有一定的要求，一般需要達到C30，其中水泥用量以及品種都有嚴格的要求，尤其是水泥品種，不應該有礦渣，可以在其中適當的添加粉煤灰，以此來減少水化熱現象，降低混凝土裂縫出現的概率。

2.3結構設計與施工

結構設計也是大底盤多塔樓高層建筑結構重點關注的問題，其中將會出現裂縫、鋼筋設計的問題，這些問題都有一定的技術標準要求，設計人員需要嚴格按照標準來設計。澆筑底板時，應該一次完成不間斷，基坑內需要降水降至底板的位置上，達到50cm左右，如果在施工過程中，選擇使用設置后澆帶的方法，需要注意的是頂板以及側墻不允許連續的設置，否則將影響后澆帶的使用。設計樓板時，需要設計鋼筋網，鋼筋網應該達到密實的要求，鋼筋之間的距離不能超過15cm，其配筋率應該達到0.6%，防水底板需要安裝雙層鋼筋網，以此達到保護防水底板的目的，鋼筋之問的距離同樣不能超過15mm，但是其配筋率要應該超過0.5%。

2.4抗震設計方法

（1）振型分解反應譜法。傳統的單串聯剛片體系在剛度和質量分布較為均勻時，其振型參與系數隨振型階數的增加而迅速減小，一般取前幾階振型即能滿足地震作用的計算精度的要求。但對于多塔結構，此規律不復存在，某些低階振型的參與系數很小甚至為零，而某些高階振型的參與系數卻很大。

（2）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”。

3.結語

綜上所述，可知對大底盤多塔樓高層建筑結構的設計進行分析非常必要，因為在現代建筑來說，任何一種新型的建筑結構都需要在大量分析研究的基礎上，才能更好的應用在實踐中，大底盤多塔樓高層建筑結構也不例外，雖然該結構體系在建筑已經得到了廣泛的應用，但是在設計過程中，依然存在很多挑戰，以此來引起設計人員的關注。