高层建筑多塔结构设计分析

【前言】高层建筑多塔结构设计分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2.1 大底盘多塔结构的特点 该类建筑中所有塔楼的迎风面都是独立的，不必考虑不 同塔楼间的相互作用的风荷载的影响，而且每个塔楼的变形 能力也是独立的，其与底盘之间联系密切。该结构的主要特点为： a）多塔和大底盘间不规则的竖向构件。底部的大底盘 通常有较大的使...

【摘要】 我国是个人口众多的国家，在城市用地日益紧张的趋势 下，高层建筑逐渐兴起。为了解决用地问题，使业主与开发商 对建筑物的功能需求得到满足，人们开始广泛关注高层建筑 大底盘多塔结构。该结构虽然具有很多优势，但是具体设计 时难度较大，为使建筑的功能得到充分发挥，大底盘多塔的 不规则扭转、二者的协同变形等问题都需要加以考虑和分 析，从而得出科学、合理的设计方案。

【关键词】高层建筑，多塔结构，设计

1 前言

近年来国内科技技术的发展进程快速推进，促使国内的各行各业在不断提升自身的发展速度，在建筑行业当中亦是如此。城市范围的不断扩大，使得设计人员为了适应城市发展的需求，开始逐步摒弃旧时的绝对规则性设计理念，正在努力创造出更加独具一格、具有标志性及鲜明特色的建筑设施，向更加特立独行的不规则领域靠拢。随着大众观念的更新，如今的大城市当中也出现了很多的不规则结构建筑，这一趋势在也体现出了我国建筑行业后续的发展方向。

2高层建筑大底盘多塔结构的特点与设计要点

2.1 大底盘多塔结构的特点

该类建筑中所有塔楼的迎风面都是独立的，不必考虑不 同塔楼间的相互作用的风荷载的影响，而且每个塔楼的变形 能力也是独立的，其与底盘之间联系密切。该结构的主要特点为：

a）多塔和大底盘间不规则的竖向构件。底部的大底盘 通常有较大的使用面积，以便实现办公或商业用途，其内收 会改变结构的竖向刚度，将会有结构薄弱的部位出现，所以 在设计时应重视对该部分结构进行加强。多塔结构由于刚 度、质量分布不均颍振型复杂，所以各塔楼应选择相同的结 构类型与平面布置方法，使综合体刚心和质心的距离减小， 结构扭转效应减小。另外应加强连接着多塔间裙房链的屋面 梁，适当提高柱纵向钢筋的最小配筋率，按规范要求对剪力 墙设置约束边缘构件。

b）多样性的结构类型。复杂多塔结构、无裙房多塔结 构、带缝多塔结构都是常见的高层建筑大底盘多塔结构，该 类结构设计的对称要求并不严格，独特性很强，结构多样。

2.2大底盘多塔结构的设计分类

实际设计该类建筑物的结构时，可将结构类型划分为以 下两种：

a）上部多塔楼不以大底盘结构为嵌固端，通常具有商 住功能性或作为商场使用。

b）上部多塔楼以大底盘结构的顶层楼板为嵌固端，主 要是住宅小区（带有地下停车位）。这也是许多商业建筑或地 下车库完成大底盘底部设计后，将抗震缝开设于上部，增设 多塔楼的原因。

3设计高层建筑大底盘多塔结构的重点

3.1 上部多塔结构与大底盘的沉降差异

因为高层建筑具有较多层数，会极大增加地面压力，显 著增加底层大底盘需要承载的负荷，如果该建筑其他部位的 面积大于地基，地基的稳定性就会下降，危害人们的生命财 产安全，若建筑的地基基础出现了不均匀沉降，技术人员应 及时采取措施处理。为避免这种情况，在设计时应重视以下 几点内容。

a）设置沉降缝。将一道永久沉降缝设置于裙房和主楼 的交接部位，使其相互独立，将因沉降不均匀而导致的沉降 差消除。该方法会使工程投人成本增加，并对基础、防水施 工，建筑立面效果产生影响。

b）弱化裙房基础，强化主楼基础。若不设置永久沉降 缝，应选择多种形式的基础，通过变形刚度调平理念对裙房和主楼的沉降差加以调节，使不均虺两党潭燃跚幔提{设 计的经济性、安全性。

C）设置沉降后浇带。将沉降后浇带设置于结构面上，约 每隔30m-40m 一道，其与墙板、底部、顶板贯通，应尽可能将 洞口、楼梯避裕可增设防水层。

3.2结构的计算方法

该建筑结构具有较高的复杂性，与普通高层结构相比受 力特点更加复杂，计算时应对各塔间的变形影响加以考虑， 设计人员应着重考虑如何建模。在实际设计时通常采用单塔 分析手段，进行整体建模（3塔），最关键的步骤就是设计人员 通过一系列操作划分多塔，此时需要先对单塔刚度指标进 行单独分析，并组合差异不大者建模分析，若单塔间刚度差 异较大，为保证准确性应分开计算。另外还有以下几点需要 注意：

a）体型分类，包括分散型（有足够大的多塔间距）和紧 凑型（多塔间距较小）。

b）结构分类，包括复杂大底盘多塔结构、带缝大底盘多 塔结构、不带裙房的大底盘多塔结构、带裙房的大底盘多塔 结构等，以建筑要求的使用功能为依据，合理选择、布置大底 盘结构.

c）建模分类，分为整体模型（适用于紧凑型的大底盘多 塔结构）与离散模型（适用于分散型的大底盘多塔结构）。

4预防大底盘结构出现裂缝的措施

大底盘多塔结构的高层建筑因为具有较大刚度，难以使 基底受力状态保持均匀，由于不平衡受力，底板会在一定程 度上出现变形，逐渐造成地基基础开裂，使建筑的安全和质 量受到影响，所以应重视解决多塔结构与大底盘的连接问 题。在进行连接时，应选择柔性连接或刚性连接方式，然而前 者不仅费用高昂且难以维修，而后者的条件不成熟，均有一 定难度，在设计时可控制以下两方面内容。首先是混凝土等 级和浇筑的控制。以满足防水性、耐久性、承载力等要求为前 提，选择低水化热水泥（C25，C35之间），对砂石骨料的颗粒 级配与含泥量严格控制，完成混凝土浇筑后需按标准实施降 温养护，使其硬化时的收缩应力减小；其次是设置伸s后浇 带。其与沉降后浇带具有相同的设置方法和原则，应贯通 板、梁钢筋，浇筑两侧混凝土 2个月后浇筑后浇带，重视加 强养护。 .

5增强高层建筑大底盘多塔结构强度的设计措施

a）应对称布置底盘和塔楼，使底盘结构的质心尽量接 近塔楼的综合质心，二者的距离需小于底盘相应边长的1/5。

b）多塔结构具有复杂振型，高振型会在较大程度上影 响结构内力，所以若各塔刚度与质量呈不均匀分布，结构扭 转振动会有较大反应，所以应取相似方式设置不同塔楼的 结构类型、竖向刚度、平面布局与楼层数。

c）为使塔楼与大底盘的整体工作得到保证，应加厚底盘 面板，不可低于150mm，双向双层布置楼板钢筋，最小配筋率 在各方向、各层均不应低于0.25%，屋面通长布置不低于1/3 的面筋和腰筋、梁底筋。

d）带转换层塔楼在抗震设计时不应在底盘屋面上层的 塔楼内布置，否则需采取提高转换层和其上、下层的抗震级 别等有效的抗震措施。

e）建筑结构中应为各塔楼设置比较接近的刚度、平面 结构与层数。

6结语

高层建筑大底盘多塔结构的功能特点十分强大，使现代 人日益变更的建筑设计需求得到了极大满足。然而由于大底 盘多塔结构自身具有一定的复杂性，具有较高的设计要求， 所以在设计此类建筑结构时，必须综合考虑所有相关的因 素，除了严格把关技术操作之外，还需要严格把关建筑的质 量问题，使设计过程中存在的所有问题都能得到及时解决， 提高建筑结构设计的经济性、规范性与合理性.

参考文献

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