高层建筑结构大底盘多塔结构设计

杨乐

摘  要：目前，我国城市中的高层建筑日益增多，采用大底板多塔结构的高层建筑已经引起了建筑师的普遍重視。本文正是从这一角度出发，从整体上阐述了大底盘多塔式结构的特征，然后从大底盘多塔式结构的特征入手，对目前高层建筑大底盘开裂问题进行了分析，并根据实际情况，提出了如何强化大底盘多塔式结构的具体对策，以期对我国建筑业的持续、稳定发展起到促进作用。

关键词：高层建筑;大底盘多塔;结构设计

前言：

随着社会的发展，城市的建设已趋于饱和，为节省土地、增加绿化面积，每一座城市都在兴建高层建筑，而现在，高层建筑已经成为衡量一个区域经济发展的一个重要标志，大框架、多塔楼是这个时代的产物，它的复杂程度和在地震中的破坏程度都很高，因此必须对它进行抗震分析。

1.大底盘多塔结构的特点

1.1协调性

大底盘多塔式高层建筑结构由大底盘和多塔式两大类组成。其中，大型底盘结构多用于商业楼宇，而多塔式结构则主要用于高层住宅的建造。根据多年的施工经验，大底盘多塔式结构的不规则性非常显著，而且多塔式结构在实际应用中常常会嵌入到大型底盘的上部。因此，要增强整体大底盘多塔式结构的稳定性，必须加强两者的协调。比如，多塔式结构在设计时，经常会发生平面刚度的改变，其主要原因是大型底盘的上部往往刚度并不均匀，而大底盘的多塔式结构则采用了剪力墙的结构形式。该设计方案可以有效地改善两个结构的协调，提高大框架多塔式结构的整体稳定性，保证了高层建筑的安全性。

1.2 多样性

在采用大底板多塔结构时，可以明显地感觉到它的多样性。大底板多塔式结构是一种复杂的结构，它在实际工程中会出现多种不同的结构形式。比如，与传统的结构相比，大底盘多塔式结构的设计不注重轴对称，而是注重各构件的均衡，从而使设计的结果更具独特性和多样性。另外，在进行大底盘多塔式结构时，必须充分考虑其本身的方案和特点，从而使其多元化。

2.高层建筑结构大底盘多塔结构设计

2.1强化主楼基础

建筑物产生沉降的原因是大底板与多塔之间的协调能力差，长期受压，使结构产生应力差，从而产生不规则的沉降。因此，在进行结构强度设计时，应充分考虑结构的受力状况，采用相辅相成的原理来平衡结构的受力，从而减少结构不规则沉降的发生。比如，在多塔结构的设计中，往往会发生结构平面的突然变化，造成这种情况的原因就是大框架的内部收缩。为此，设计者在大框架结构中加入了附加墙，在多塔结构中加入了剪力墙，以达到平衡结构协调和提高结构稳定性的目的。

2.2确定结构固定端的位置

由于我国土地资源日益紧缺，建筑物的高程不断增加，因此，为确保大底盘多塔式结构的安全与稳定，嵌固端的设计显得尤为重要。在大底板多塔式结构的设计中，有关人员必须到现场勘察，并结合当地的气候、地理环境等条件，选择合适的埋入端部。在进行地下室设计时，若楼层数量不多，则以楼顶的嵌固为主要工作内容，以增强建筑物的稳定性;若有多层，则由工作人员依据有关资料，对其进行分析，并结合分析结果进行设计。

2.3大底盘与多塔结构的沉降差异

由于大部分大底板多塔结构房屋都属于高层结构，因此在基础和地面上都会承受很大的荷载，而且如果基础比其他部分小，则会引起基础失稳，从而影响到建筑物的安全稳定，严重危害到人民的生命和财产。因此，施工单位应时刻关注地基的匀称性，若发现大底盘、多塔结构发生不均匀沉降，应采取相应的技术措施，即：①加强主楼基础，在不设置永久沉降缝的情况下，当主楼与裙房的荷载相差很大时，应采取变刚度调整思想，减少主楼与裙房的沉降差，从而提高建筑系统的安全性和实用性。②在主楼和裙楼的交会处设一条沉降缝，以避免主楼与裙楼的沉降差异，从而使主楼与裙楼的空间分离，但这不仅会影响到建筑的外观、防水、地基等，而且还会增加建设的费用。③设置沉降后浇带，按照有关规定，设计人员可以在建筑物的建筑表面每三十到四十米处设置一条下沉后浇灌带，该后浇带可以贯穿建筑的顶部、底部和建筑的墙壁，还可以在建筑的顶部加上一层防水。在工程实践中，尽管设置沉降后浇带比较费时、费事、费时、造价高，但它不会对地面的空间产生什么影响，因而得到了工程设计者的普遍欢迎。

2.4底盘多塔结构的设计计算方法

大底板多塔式结构相对于一般的建筑物而言，其受力状况更为复杂，所以其计算困难。根据多年的工程实践，我们认为，要想得到结构计算的有效、准确，就必须把重点放在如何利用相关的计算软件，以及对大底盘、多塔的高层建筑进行优化设计。在工程实践中，所采用的方法大都是采用整体模型和单塔分析法，分别对单塔的刚度指标进行分析，对具有类似刚度指数的塔楼进行模型分析，对于刚性指数差异比较大的塔楼，则要单独进行分析。在分析大底盘多塔式结构时，应考虑到：①大底盘多塔式结构可划分为裙带式大底盘结构、无裙带式大底盘结构、大底盘带缝结构、大底盘结构相对复杂的大底盘多塔式结构。②大型结构多塔按其身体大小可分为紧凑式和分散式两种，其区别的方式是多塔间的间隔，紧凑式的间隔要短，在塔基45度以下的分段时，两条线会相交;分散式的间隔大，采用相同的方式，不能相交。大型结构多塔结构的建模方法主要有两种：离散模型和整体模型。采用大底盘多塔式结构的离散模式，可以沿大底盘多塔式结构的顶部45度向下进行切削，而超出此范围的部位则被移除，从而形成一个单独的模型。由于采用大型多塔式结构，结构往往会产生内收效应，故本文所提出的模型无法应用于实际工程中，应采用时程分析等多种计算手段，以达到精确的计算效果。

2.5设置后浇带

采用后浇带法是目前比较普遍地解决高层建筑物沉降差异的一种施工方式，它既能确保建筑物的地下空间稳定，又能弥补沉降缝的缺陷。在施工后浇带时，必须遵守下列规定。第一条后浇带是在距建筑物表面35 m的基础上，每一根柱子之间的间隔相等，后浇带的宽度应控制在80厘米到100厘米之间。第二条后浇带应贯穿墙体、顶板、底板等，以改善结构的整体稳定。

结束语

总之，大底板多塔式高层建筑具有很好的功能特性，能够满足现代建筑的基本要求。然而，这种多层结构的高层建筑结构非常复杂，对设计的要求也非常苛刻，特别是在不同的建筑类型进行设计时，更要考虑到各个方面的因素，以防止出现任何问题。

参考文献：

[1]陈超.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[J].低碳世界，2016，（24）：143-144.

[2]罗华连.高层建筑结构大底盘多塔结构设计[J].门窗，2015（02）：51-52.