導(dǎo)語(yǔ)：多塔高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：本文主要分析了大底盤(pán)多塔高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)大底盤(pán)多塔高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對(duì)大底盤(pán)頂層樓板可作為上部多塔樓的嵌固層時(shí)進(jìn)行了工程實(shí)例分析，得出了簡(jiǎn)化計(jì)算方法。對(duì)設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題作了總結(jié)，提出了一些技術(shù)措施。

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

1引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)城市的建筑開(kāi)始逐漸的呈現(xiàn)出高層化的發(fā)展趨勢(shì)，并且高層建筑的功能也越來(lái)越多樣化。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，為了滿(mǎn)足建筑的功能，出現(xiàn)了大量的復(fù)雜高層建筑，大底盤(pán)多塔高層建筑便是這其中比較常用的一種建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型。在進(jìn)行大底盤(pán)多塔高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)榻ㄖ嵌嗨墙Y(jié)構(gòu)，因此會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)樓梯，因?yàn)榻ㄖ慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此往往會(huì)具有較復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)，在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一旦設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易導(dǎo)致建筑的應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致建筑的高振型影響進(jìn)一步的加劇。并且在進(jìn)行大底盤(pán)多塔高層建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，因?yàn)槎鄠€(gè)塔樓都是通過(guò)同一個(gè)底盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)彼此之間的連接的，因此在進(jìn)行建筑的整體受力分析與結(jié)構(gòu)分析時(shí)往往會(huì)復(fù)雜的多，給建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)了較大的難度。

2大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)分析

大底盤(pán)多塔高層建筑往往是通過(guò)一個(gè)大型的裙房來(lái)構(gòu)成一個(gè)整體建筑，形成建筑的底盤(pán)，在其上是多個(gè)獨(dú)立的高產(chǎn)建筑。大底盤(pán)多塔高層建筑通過(guò)大底盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的收進(jìn)，是屬于豎向上的不規(guī)則結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行大底盤(pán)多塔高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，因?yàn)榻ㄖ嵌嗨墙Y(jié)構(gòu)，因此會(huì)設(shè)計(jì)多個(gè)樓梯，因?yàn)榻ㄖ慕Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此往往會(huì)具有較復(fù)雜的扭轉(zhuǎn)，在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一旦設(shè)計(jì)不當(dāng)，很容易導(dǎo)致建筑的應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致建筑的高振型影響進(jìn)一步的加劇。在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同的大底盤(pán)多塔高層建筑的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，將其分為兩種不同的類(lèi)型，兩種結(jié)構(gòu)最主要的區(qū)別就在于建筑的頂層樓板是否可以作為上部塔樓的嵌固端：（1）對(duì)于頂層樓板可以作為上部塔樓的嵌固端的結(jié)構(gòu)，其一般都用于住宅小區(qū)的建筑設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中通常會(huì)設(shè)計(jì)地下樓層。（2）對(duì)于頂層樓板不可以作為上部塔樓的嵌固端的結(jié)構(gòu)，往往應(yīng)用在一些綜合性區(qū)域內(nèi)，作為商用建筑。在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，部分建筑因?yàn)閹в械叵萝?chē)庫(kù)，因此會(huì)在建筑除了底盤(pán)的樓層設(shè)置抗震縫，并且為了確保建筑的穩(wěn)定，往往會(huì)將整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)，以多個(gè)塔樓的形式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在進(jìn)行建筑的地下室設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及整體穩(wěn)定性，往往會(huì)增加豎向構(gòu)件的整體尺寸，提高建筑的整體強(qiáng)度，一般而言，這樣的設(shè)計(jì)多用于第一種結(jié)構(gòu)的大底盤(pán)多塔高層建筑中。在進(jìn)行大底盤(pán)多塔高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高建筑的整體穩(wěn)定性，滿(mǎn)足建筑的立面要求，往往在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)控制好抗震縫的設(shè)計(jì)，對(duì)于地表以上的裙房部分會(huì)不允許設(shè)置抗震縫，也就是需要確保裙房的結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體。而裙房以上的建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的需要以及功能的需要進(jìn)行分區(qū)。這樣一來(lái)，建筑的頂層樓板基本是無(wú)法作為上部的塔樓機(jī)構(gòu)的嵌固端的，因此數(shù)屬于第二種大底盤(pán)多塔高層建筑結(jié)構(gòu)。

3大底盤(pán)頂層樓板可作為上部多塔樓結(jié)構(gòu)的嵌固端

在進(jìn)行大底盤(pán)多塔高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于第一種結(jié)構(gòu)的建筑，也就是大底盤(pán)樓層樓板可以作為上部塔樓嵌固端的結(jié)構(gòu)，其在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往要比第二種結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，下面結(jié)合實(shí)際案例分析具體的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：某住宅小區(qū)，地下兩層為車(chē)庫(kù)，地上為五棟11層的剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度Ⅵ度，地震加速度0.05g，場(chǎng)地類(lèi)別Ⅱ類(lèi)，剪力墻抗震等級(jí)四級(jí)。由于該高層住宅的地下室抗側(cè)剛度較大，為典型的第一種大底盤(pán)多塔樓結(jié)構(gòu)。大底盤(pán)整個(gè)結(jié)構(gòu)的三維透視圖見(jiàn)圖1。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)始階段，作為初始條件，首先應(yīng)先進(jìn)行多塔樓的嵌固端部位的判斷，以1號(hào)樓為例，大底盤(pán)地下室部分的豎向構(gòu)件范圍選取為從大底盤(pán)頂層向外擴(kuò)大底盤(pán)一層層高范圍的區(qū)域，整個(gè)計(jì)算模型三維透視圖見(jiàn)圖2。采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院的軟件SATWE進(jìn)行分析計(jì)算，得出大底盤(pán)層各方向的抗側(cè)剛度為RJX=7.7536E+07（kN/m），RJY=7.4317E+07（kN/m），上部塔樓一層各方向的抗側(cè)剛度RJX=3.5312E+07（kN/m），RJY=2.3159E+07（kN/m），比較可知大底盤(pán)層的抗側(cè)剛度是上部塔樓一層的抗側(cè)剛度兩倍以上，因此可以把大底盤(pán)頂層樓板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。為了更加清晰的說(shuō)明該種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中先可以單獨(dú)把塔樓取出，按單塔模型進(jìn)行水平力下的結(jié)構(gòu)抗側(cè)設(shè)計(jì)，然后我們對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體建模，并應(yīng)用SATWE程序?qū)ι喜慷嗨沁M(jìn)行多塔定義，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)的震動(dòng)特性分析。對(duì)于整體建筑的模型分析后可以發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行建筑的震動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，建筑的大底盤(pán)處，那些距離塔樓較遠(yuǎn)的構(gòu)建一般不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)，這說(shuō)明在建筑的結(jié)構(gòu)中，水平方向力會(huì)降低塔樓對(duì)大底盤(pán)區(qū)域內(nèi)的構(gòu)建影響相對(duì)較小。由此可見(jiàn)，對(duì)于大底盤(pán)樓層樓板可以作為上部塔樓嵌固端的結(jié)構(gòu)，建筑的塔樓各部分之間往往是相互獨(dú)立的，在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)分析與受力情況分析計(jì)算時(shí)能夠進(jìn)行獨(dú)立的分析與計(jì)算，這樣在進(jìn)行整體的結(jié)構(gòu)分析時(shí)能夠有效的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案與計(jì)算過(guò)程，其計(jì)算結(jié)果也是可用于后續(xù)的設(shè)計(jì)。

4大底盤(pán)多塔樓高層建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)措施

在大多數(shù)的大底盤(pán)多塔樓結(jié)構(gòu)中，由于整個(gè)項(xiàng)目規(guī)模比較大一般大底盤(pán)層多數(shù)屬于超長(zhǎng)、超寬結(jié)構(gòu)，且上部塔樓多數(shù)存在不對(duì)稱(chēng)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意如下一些問(wèn)題：

4.1建筑材料

地下室外墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜控制在C30，水泥用量控制在250kg左右，水泥品種不宜用礦渣水泥。

4.2溫度應(yīng)力分析

在進(jìn)行大底盤(pán)多塔高層建筑的施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑施工區(qū)域的實(shí)際情況做好建筑的溫度應(yīng)力分析，具體需要分析施工區(qū)域的溫度變化情況，根據(jù)溫差來(lái)分析溫度應(yīng)力，做好詳細(xì)的計(jì)算，并分析出應(yīng)力的具體分布情況，然后覺(jué)得是采取預(yù)應(yīng)力技術(shù)或分區(qū)釋放溫度應(yīng)力，解決頂板裂縫問(wèn)題，提供基本的定性數(shù)據(jù)。

4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)措施

（1）構(gòu)件受力計(jì)算，裂縫限值，構(gòu)造鋼筋的設(shè)計(jì)，均應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）的規(guī)定。（2）施工階段設(shè)后澆帶，側(cè)墻后澆帶間距30m左右，頂（底）板后澆帶間距50m左右。（3）地下室外墻易出現(xiàn)豎向裂縫，水平構(gòu)造筋的配筋率宜大于0.4%，水平筋的間距不大于150mm；墻體中部水平鋼筋間距宜為75~100mm。（4）地下室外墻與柱子連接部位宜插人長(zhǎng)度1500~2000mm，準(zhǔn)8~準(zhǔn)10的加強(qiáng)鋼筋，錨入柱內(nèi)200~300mm，錨入邊墻1200~1400mm.其配筋率應(yīng)提高10%。（5）大底盤(pán)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0.5%左右。

5結(jié)論

本文主要分析探討大底盤(pán)多塔高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)建筑設(shè)計(jì)中一些常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題進(jìn)行了分析探討，并結(jié)合實(shí)際案例分析了進(jìn)行大底盤(pán)樓層樓板可以作為上部塔樓嵌固端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)常見(jiàn)的一些問(wèn)題，及相應(yīng)的問(wèn)題解決措施。并進(jìn)行了相應(yīng)的問(wèn)題分析與總結(jié)，對(duì)大底盤(pán)多塔樓高層建筑的設(shè)計(jì)提供了有力的依據(jù)。

作者:劉軍 單位:重慶鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)有限公司

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