關(guān)于大底盤多塔連體復雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究

俞洪?趙晨

摘 要 隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，開始出現(xiàn)多種建筑功能與建筑外觀，從而導致建筑結(jié)構(gòu)復雜度持續(xù)提升。大底盤多塔連體屬于復雜建筑結(jié)構(gòu)，多應(yīng)用于高層建筑結(jié)構(gòu)中。此次研究主要是分析大底盤多塔連體高層建筑的優(yōu)化設(shè)計問題，希望能夠為相關(guān)人員起到參考作用。

關(guān)鍵詞 大底盤多塔連體;復雜體型;高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，建筑質(zhì)量會受到建筑設(shè)計的影響，尤其是對于大底盤多塔連體建筑結(jié)構(gòu)來說，涉及基礎(chǔ)設(shè)計、地下室設(shè)計等多個內(nèi)容，不管哪一項內(nèi)容出現(xiàn)問題，都會對建筑質(zhì)量和安全造成影響，因此必須做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

1大底盤多塔結(jié)構(gòu)特點

對于大底盤多塔結(jié)構(gòu)，底部多為商用建筑，上部分多為住宅或者其他建筑，因此，上部多塔部分會在底盤頂部出現(xiàn)內(nèi)收問題，且平面剛度突變。多塔結(jié)構(gòu)通常為剪力墻結(jié)構(gòu)，所以要增加大底盤部分墻體厚度，以免出現(xiàn)豎向剛度突變問題。為了保證大底盤與各塔的協(xié)調(diào)性，需要在大底盤頂層設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層，同時將大底盤頂板作為多塔結(jié)構(gòu)的嵌固端。在布設(shè)樓板鋼筋時，需要采用通長布設(shè)方式，同時考慮到收縮、溫度、剛度需求。

2大底盤多塔連體復雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

2.1 基礎(chǔ)設(shè)計

在高層建筑施工之前，必須做好基礎(chǔ)設(shè)計工作，確保地質(zhì)質(zhì)量良好，同時分析工程各影響因素。工程地質(zhì)是建設(shè)施工的重要影響因素，為了全面提升工程質(zhì)量，必須深入研究和分析工程地質(zhì)，按照地質(zhì)條件開展施工操作。

第一，明確樁型與樁端持力層。在確定樁型與樁端持力層時，應(yīng)當選擇大直徑鉆孔灌注樁，同時樁端持力層應(yīng)當為中風化巖，以此減少樁端持力層的差異沉降，確保壓密注漿效果，為建筑基礎(chǔ)設(shè)計提供便利。

第二，基礎(chǔ)底板設(shè)計。在設(shè)計基礎(chǔ)底板時，應(yīng)當采用筏形平板式結(jié)構(gòu)，采用反扣方式，確保建筑承受上部荷載，還可以減少土方量。當筏形平板式面積越大時，應(yīng)用到超高建筑中的效果越顯著。筏形平板式長度通常為2.3m。在應(yīng)用期間，聯(lián)合柱下獨立承臺，將地梁縱橫連接設(shè)置在柱下獨立承臺基礎(chǔ)、筏形平板式基礎(chǔ)、獨立承臺之間。

第三，地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計。對于多數(shù)大底盤多塔連體建筑來說，都必須注重地下室優(yōu)化設(shè)計。當建筑地下室深度比較大時，能夠通過空間開發(fā)作為購物和娛樂活動。所以在設(shè)計地下室結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當按照實際情況開展施工。若豎向結(jié)構(gòu)的荷載比較小，且大于實際承受范圍時，將會導致地下室存在安全隱患，嚴重影響高層建筑的質(zhì)量安全。所以在設(shè)計與建設(shè)期間，應(yīng)當采用“一樁三用”方式，全面滿足工程實際需求。多數(shù)高層建筑地下室內(nèi)為了確保墻體順利穿過電氣管道、水管道等，需要設(shè)計核心筒，將其布置在管道之內(nèi)，以此加強地下室結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，同時確保結(jié)構(gòu)合理性，保證整個工程建設(shè)的順利性[1]。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

第一，不同結(jié)構(gòu)的沉降差異不同。在設(shè)計和建造高層建筑時，由于受到重量影響，極易導致建筑地基出現(xiàn)沉降問題。若不注重處理該類問題，還會加快建筑沉降速度，從而導致建筑倒塌，嚴重影響城市發(fā)展。為了做好相關(guān)工程操作，必須控制地基沉降問題，在具體設(shè)計施工期間，可以采取以下措施：工程人員在施工建設(shè)期間，注重調(diào)節(jié)主樓和副樓的沉降差，同時設(shè)置沉降縫，以此確保主樓和副樓分離。盡管此種方式會增加工程成本，然而為了確保高層建筑安全性，必須設(shè)置沉降縫。此外，設(shè)置沉降后澆帶。后澆帶可以貫通墻板、底板和頂板，所以在設(shè)計期間，可以選擇柱距三等分位置設(shè)置后澆帶。在設(shè)計前應(yīng)避免占用地下空間、洞口和樓梯間，避免施工操作影響區(qū)域功能與安全。盡管后澆帶的設(shè)置難度比較大，工程人員在設(shè)置期間需要做好優(yōu)化設(shè)計，會增加工程成本造價。然而后澆帶的使用效果顯著，因此受到施工人員的歡迎，被應(yīng)用到高層建筑中[2]。

第二，控制材料使用量。在開展地下室施工建設(shè)時，應(yīng)當嚴格控制混凝土強度等級，優(yōu)化調(diào)配混凝土原材料，規(guī)范水泥規(guī)格和使用量，確?；炷敛牧系男阅芘c質(zhì)量。在調(diào)配混凝土時，還應(yīng)當使用添加劑，確保混凝土原材料調(diào)配的比例規(guī)范性[3]。

第三，多塔結(jié)構(gòu)的不同塔樓結(jié)構(gòu)形式不同，按照結(jié)構(gòu)高度與結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計。在SATWE中補充定義多塔結(jié)構(gòu)，通過圍區(qū)方式指定不同塔樓的范圍，同時輸入起始層、終止層、塔號等數(shù)據(jù)。建筑伸縮縫兩側(cè)為多塔，縫隙兩側(cè)墻體起到遮擋效果，將墻面作為風荷載遮擋面，按照多塔背風面體系系數(shù)，確定風荷載體型系數(shù)。在多塔定義時，不能將同一構(gòu)件定義到不同塔內(nèi)，且構(gòu)件不能歸屬于塔內(nèi)，應(yīng)用多塔檢查命令，能夠?qū)Χx多塔進行檢查。

2.3 抗震設(shè)計

合理分配大底盤不同單體的地震剪力。在設(shè)計和建造高層建筑時，必須確保建筑抗震效果。所以在設(shè)計期間，應(yīng)當優(yōu)化分配大底盤單體的地震剪力，以此確保抗震設(shè)計的有效性，加強高層建筑的抗震性能[4]。高層建筑在大底盤與塔樓發(fā)展期間，極易產(chǎn)生地震剪力變化問題，還會降低塔樓、大底盤之間的相對剛度。當大底盤頂層塔樓的墻體剪力墻減小后，相對剛度會持續(xù)增加，此時塔樓會出現(xiàn)兩個地震作用部位，且地震剪力會轉(zhuǎn)移到大底盤方向，按照剛度重新分配。

3結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代建筑施工技術(shù)快速發(fā)展，在開展大底盤多塔連體高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先應(yīng)當滿足建筑設(shè)計與功能需求，優(yōu)化高層建筑的功能設(shè)計，提升施工建造質(zhì)量。同時采用管理技術(shù)與質(zhì)量管控措施，規(guī)范高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此確保建筑設(shè)計的經(jīng)濟性與合理性，還有助于提升建筑質(zhì)量與安全，從根本上推動大底盤多塔連體復雜體型高層建筑的發(fā)展，全面促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

[1] 劉付鈞，林紹明，黃忠海，等.高烈度地區(qū)某大底盤多塔層間隔震高層建筑結(jié)構(gòu)方案選型及設(shè)計[J].建筑結(jié)構(gòu)，2020，50（10）：83-89，66.

[2] 李凱達，王國波，霍達，等.對稱大底盤多塔隔震結(jié)構(gòu)塔樓高度變化對塔樓相互作用影響的初步分析[J].工程抗震與加固改造，2019，41（4）：35-40，159.

[3] 王磊，靳瑾.大底盤多塔連體結(jié)構(gòu)計算分析的若干問題探討[J].山西建筑，2018，44（23）：46-47.

[4] 鐘斐斐.大底盤多塔連體復雜體型高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（29）：87-88.