關于大底盤多塔連體復雜體型高層建筑結構設計研究

俞洪?趙晨

摘 要 隨著建筑行業的發展，開始出現多種建筑功能與建筑外觀，從而導致建筑結構復雜度持續提升。大底盤多塔連體屬于復雜建筑結構，多應用于高層建筑結構中。此次研究主要是分析大底盤多塔連體高層建筑的優化設計問題，希望能夠為相關人員起到參考作用。

關鍵詞 大底盤多塔連體;復雜體型;高層建筑;結構設計

高層建筑結構設計過程中，建筑質量會受到建筑設計的影響，尤其是對于大底盤多塔連體建筑結構來說，涉及基礎設計、地下室設計等多個內容，不管哪一項內容出現問題，都會對建筑質量和安全造成影響，因此必須做好建筑結構設計工作。

1大底盤多塔結構特點

對于大底盤多塔結構，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內收問題，且平面剛度突變。多塔結構通常為剪力墻結構，所以要增加大底盤部分墻體厚度，以免出現豎向剛度突變問題。為了保證大底盤與各塔的協調性，需要在大底盤頂層設置結構轉換層，同時將大底盤頂板作為多塔結構的嵌固端。在布設樓板鋼筋時，需要采用通長布設方式，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構設計要點

2.1 基礎設計

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

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

第二，基礎底板設計。在設計基礎底板時，應當采用筏形平板式結構，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。在應用期間，聯合柱下獨立承臺，將地梁縱橫連接設置在柱下獨立承臺基礎、筏形平板式基礎、獨立承臺之間。

第三，地下室結構設計。對于多數大底盤多塔連體建筑來說，都必須注重地下室優化設計。當建筑地下室深度比較大時，能夠通過空間開發作為購物和娛樂活動。所以在設計地下室結構時，應當按照實際情況開展施工。若豎向結構的荷載比較小，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量安全。所以在設計與建設期間，應當采用“一樁三用”方式，全面滿足工程實際需求。多數高層建筑地下室內為了確保墻體順利穿過電氣管道、水管道等，需要設計核心筒，將其布置在管道之內，以此加強地下室結構穩固性，同時確保結構合理性，保證整個工程建設的順利性[1]。

2.2 結構設計

第一，不同結構的沉降差異不同。在設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，嚴重影響城市發展。為了做好相關工程操作，必須控制地基沉降問題，在具體設計施工期間，可以采取以下措施：工程人員在施工建設期間，注重調節主樓和副樓的沉降差，同時設置沉降縫，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，必須設置沉降縫。此外，設置沉降后澆帶。后澆帶可以貫通墻板、底板和頂板，所以在設計期間，可以選擇柱距三等分位置設置后澆帶。在設計前應避免占用地下空間、洞口和樓梯間，避免施工操作影響區域功能與安全。盡管后澆帶的設置難度比較大，工程人員在設置期間需要做好優化設計，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時，應當嚴格控制混凝土強度等級，優化調配混凝土原材料，規范水泥規格和使用量，確保混凝土材料的性能與質量。在調配混凝土時，還應當使用添加劑，確保混凝土原材料調配的比例規范性[3]。

第三，多塔結構的不同塔樓結構形式不同，按照結構高度與結構形式進行設計。在SATWE中補充定義多塔結構，通過圍區方式指定不同塔樓的范圍，同時輸入起始層、終止層、塔號等數據。建筑伸縮縫兩側為多塔，縫隙兩側墻體起到遮擋效果，將墻面作為風荷載遮擋面，按照多塔背風面體系系數，確定風荷載體型系數。在多塔定義時，不能將同一構件定義到不同塔內，且構件不能歸屬于塔內，應用多塔檢查命令，能夠對定義多塔進行檢查。

2.3 抗震設計

合理分配大底盤不同單體的地震剪力。在設計和建造高層建筑時，必須確保建筑抗震效果。所以在設計期間，應當優化分配大底盤單體的地震剪力，以此確保抗震設計的有效性，加強高層建筑的抗震性能[4]。高層建筑在大底盤與塔樓發展期間，極易產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，相對剛度會持續增加，此時塔樓會出現兩個地震作用部位，且地震剪力會轉移到大底盤方向，按照剛度重新分配。

3結束語

綜上所述，現代建筑施工技術快速發展，在開展大底盤多塔連體高層建筑結構設計時，首先應當滿足建筑設計與功能需求，優化高層建筑的功能設計，提升施工建造質量。同時采用管理技術與質量管控措施，規范高層建筑結構設計，以此確保建筑設計的經濟性與合理性，還有助于提升建筑質量與安全，從根本上推動大底盤多塔連體復雜體型高層建筑的發展，全面促進地區經濟發展。

參考文獻

[1] 劉付鈞，林紹明，黃忠海，等.高烈度地區某大底盤多塔層間隔震高層建筑結構方案選型及設計[J].建筑結構，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構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.大底盤多塔連體結構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構設計分析[J].住宅與房地產，2017（29）：87-88.