简论高层建筑大底盘多塔结构设计

简论高层建筑大底盘多塔结构设计

大底盘多塔高层建筑是我国近年来应用最多的一种建筑结构，在商业办公区和居民住宅区被越来越多的应用，建筑形式为地下设计为大底盘模式，地上面是有塔楼连接楼层的多塔楼建筑，主体结构和底部结构的结合。

一、大底盘多塔高层建筑结构特点

大底盘多塔高层建筑结构在设计上属于上下联合式结构，在一个整体设计的大裙房上部承载着诸多的多塔高层独立建筑，这则是大底盘的存在形态。大底盘多塔高层建筑结构属于竖向结构，具有结构的不规则性，设计上从大底盘的上部第一层进行收紧，大底盘上有两个或多个塔楼时，结构振型复杂，并会产生复杂的扭转振动，因此如果建筑结构布置不当，竖向刚度突然发生改变，扭转振动反应及高振型影响将会加剧。在实际的建筑工程的设计中，总的来说，大底盘多塔楼高层建筑结构的设计为大底盘结构顶层楼板可作为上部多塔楼的嵌固端。生活中最常见的形式就是居民住宅区，在住宅区的地下配带着相关的地下停车位。

大底盘多塔高层建筑的各个塔楼之间的力是单独的，既可以分为是水平的，也可以分为垂直的，大底盘的设计结构为塔楼嵌固端，因此可以进行荷载力的分层独立分析。对于计算大底盘的内力时，要充分的考虑整体的荷载力计算。在多塔楼高层建筑结构中，侧向的刚度要小于大底盘的侧向刚度，在进行大底盘内力计算的时候，可以忽略多塔楼对大底盘的影响。在多塔楼高层建筑结构中，针对垂直竖向的力，要结合整体建筑结构的模型进行计算，再进行大底盘基础的设计。在水平荷载的作用下，则不考虑对整体建筑结构模型的复杂结构分析。

二、大底盘多塔高层建筑结构设计中关键性问题

（1）嵌固端设置。大底盘多塔高层建筑结构的设计时，要充分的考虑嵌固端位置的设置。对于嵌固端的设置要根据建筑结构的刚度和大底盘地下的建筑层数进行综合的分析设置，在结构刚度大且地面下结构稀疏时，要求对嵌固端上面的部分进行个体的分析。当地下结构复杂情况下，要结合多层的地下建筑情况进行受力的分析，以保证整体计算结果的准确性，和整体工程的安全性。当地下的建筑结构稀疏时，最有效的办法就是使地下的各建筑单体进行顶面的嵌固设置，杜绝出现多塔的复杂结构。

（2）大底盘地基的沉降问题。大底盘多塔高层建筑结构设计中，大底盘地基的沉降问题是个至关重要的研究问题。在高层建筑、地基与基础的相互作用下，由于基础对高层建筑荷载的扩散作用，存在一个以塔楼为中心的"共同作用有效范围"，以各个塔楼一定的区域范围为大底盘地基沉降的中，基础沉降变形沿塔楼裙房径向向外逐渐递减衰弱，并且在相互交集的范围内相互叠加。当需要减薄裙房筏板厚度以节省材料时，或者设置后浇带以调节基础筏板变形时，变截面位置或后浇带位置应设在"有效共同作用范围"外，通常将该范围界定在主楼沿周边扩一跨外。大底盘多塔楼结构由于高层主楼与裙房或地下车库的基础连接成整体时，相互间的差异沉降是关系到结构安全的关键性问题。

（3）大底盘地下室的裂缝问题。大底盘多塔高层设计结构的建筑大都存在底盘地下室裂缝问题，裂缝现象主要出现在地面以及墙体（地下室外墙）部分，这种裂缝通常是由于地下室没有设计沉降缝，而实际的面积过大超过了标准设计的沉降缝间距，导致大底盘基地以及墙体出现裂缝。

在诸多的大底盘多塔高层建筑施工过程中总结出，地下室裂缝的原因不只是上述出现一个问题，与混凝土相关的很多因素都有关系，如混凝土的混合比例，混凝土强度以及钢筋的抗裂程度等，为了防止裂缝现象的出现可以采取相应的措施，如在选择施用混凝土时，混凝土的等级要合适，不能盲目追求强度，进行工程骨料的选择也一样，要严格按照标准，控制好砂石的含泥量，在进行浇筑施工的工程中要掌握好溫度，降低混凝土出现硬化的过程中的收缩应力。在混凝土浇筑的过程中要进行分层式浇筑，保证上一层混凝土在初凝时进行下一层浇筑的进行，逐步推进浇筑，呈阶梯式。大底盘多塔高层建筑的地下室开裂问题大多是由于混凝土收缩导致的开裂，因此在进行混凝土调配时可以适当的配合膨胀剂，与混凝土的收缩性进行补偿作用，防止开裂现象的发生。另外一种防止开裂的措施是对钢筋的选择，为防止墙体的开裂要选择变形钢筋，在布筋的过程中要保证分布的平均，结合施工地的实际情况选择的相应抗裂程度的钢筋。

三、大底盘多塔高层建筑设计过程的注意事项

在进行大底盘多塔高层建筑设计中存在的诸多的不足，使建筑自身在使用过程中存在安全隐患。大底盘多塔高层建筑结构设计的难度要高于其他建筑，因为建筑的规模大，结构设计困难，有其是底盘的设计，是整个多塔高层建筑的基础，一旦出现不合理或是不均匀则会给整个建筑带来麻烦，埋下隐患，因此在进行大底盘多塔高层建筑设计过程中要注意：

（1）高层建筑的大底盘承载着整个建筑的重量，多塔高层建筑的结构比较复杂，楼层的数量多，且建筑的高度很高，在建筑上设置塔楼，连接各个不同楼层之间。这样使得上部建筑的力直接传于大底盘地基，处于地下的大底盘建筑层数少，上部传达到地基部分的承载力也相对较小，所以相对于人底盘结构的其他部位而言，塔楼承受在地基部分的应力要小很多，这样导致的结果最明县的就是大底盘地基的下沉，对整栋高层建筑造成影响，埋下巨大的安全隐患，因此在进行建筑设计时就要保证各部分承载力的均匀，确保地基不会出现下沉现象。

（2）对于大底盘多塔高层建筑，材料的使用更为严格。在建筑施工中，选择材料的过程要按照严格的标准进行，对于建筑施工过程中对材料的配合使用也应做好控制。由于建筑结构中大底盘的承重力最大，在进行施工建筑的过程中要进行严格的混凝土配比，对水泥的标准进行严格监控，保证混凝土的强度，杜绝混凝土浇筑过程中出现内外热度不均引起的水泥表面裂缝现象的发生。

（3）大底盘多塔高层建筑结构设计的过程中，除了保证大底盘设计的承重力合理，杜绝大底盘地基下沉现象发生，保证混凝土的使用强度合格，杜绝大底盘裂缝现象发生外，还要充分的考虑到大底盘的构件如何设置，以及大底盘顶板的温度应力等等。

结束语：

本文结合大底盘多塔高层建筑结构设计的特点进行分析论述，对大底盘多塔高层建筑过程中的关键问题进行针对性研究，并提出大底盘多塔高层建筑设计过程的注意事项，旨在促进大底盘多塔高层建筑结构的更好建设，促进我国建筑更好的发展。

参考文献：

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