大底盘多塔建筑结构设计

大底盘多塔建筑结构设计

摘要：大底盘多塔建筑结构底部区域会设置成大底盘的形状，体系内部有大

量塔楼，结构较为复杂。为了保障建筑物的稳定性，需要重视其结构设计问题，

根据大底盘多塔建筑结构特点，考虑这类建筑物较易出现的问题，设计出经济、

安全的组合结构。有鉴于此，本文从介绍大底盘多塔建筑结构出发，针对其结构

设计时需注意的问题进行分析，提出一些合理的设计策略。

关键词：大底盘；多塔建筑；结构设计；结构特点

一、大底盘多塔建筑结构的特点

（一）协调性

大底盘多塔结构多见于高层建筑群体，利用底部的大底盘使多栋独立的建筑

物形成一个整体。通常大底盘结构部分主要发挥商业价值，而多塔式结构则主要

是用作居住或办公。由于建筑物使用方向不同、建筑规模不同，结合在一起会成

为不规则结构，而不规则结构的稳定性较差，在地震等作用下容易倒塌，为此在

结构设计上需要注重大底盘结构和多塔结构之间的协调性。如可以在大底盘的顶

层区域设置相应的结构转换层，采用剪力墙的结构形式，可以使建筑物整体的刚

度更为均衡，从而达成协调性以保证建筑物的安全。

（二）多样性

大底盘多塔结构形式复杂，在实际工程中应用时，由于各建筑物的高度、空

间大小、所在位置等不同，为了追求建筑结构整体的稳固性，会出现多种不同的

结构形式，在结构设计上不会按照轴对称原则进行标准化设计，而是在充分考虑

大底盘多塔结构的受力性与动力后进行独特性设计，以追求建筑结构的整体平衡。因此大底盘多塔结构体系通常表现得较为多样化，有裙楼的多塔结构、有间隙的

多塔结构等，设计形式极为繁琐、复杂。

（三）不规则性

由于大底盘和多塔是一种组合式的结构体系，大底盘与多塔之间的差异性较大，各自发挥的作用不同，商业区与住宅区的空间面积不同，结构间的受力情况

不同，因此反映到结构上会呈现平面不规则和竖向不规则的特性，而不规则结构

通常是建筑结构设计中要求尽量避免的，这显然会使得大底盘多塔结构体系与众

不同，同时也加大了设计难度。

二、大底盘多塔建筑结构设计要点

（一）设计计算分析

大底盘多塔建筑结构具有复杂性的特点，地面以上的部分呈现出了多个塔楼

相互连接的形式，很容易产生复杂的扭转关系而造成建筑体的抗震特性不佳的问题，特别是对于一些高层建筑而言，必须在前期设计的过程中通过合理优化与精

准计算来掌握其纵向刚度特性、整体受力情况等信息。首先，大规模的多塔建筑中，楼板的设计厚度约为30cm以上，在塔楼、裙楼和其他地下结构中，会发现

不同区域内的地质沉降问题存在很大差异，必须要结合具体的设计方案进行详细

的结构分析以确定，必要时还可以利用建模软件进行优化。如对于大底盘结构设

计时，若上部的多塔结构呈现出45°向内，则说明多塔建设的结构较为分散，为

保证建设安全还需要考虑到建筑的弹性、塑性形变问题等，确保设计计算的精确

可靠。

（二）确定嵌固位置

嵌固连接位置的确定是保证多塔类建筑结构稳定、应用安全的重要前提，也

是建筑施工实操建设当中最重要的前提和基础之一。首先，受到地理环境的影响，嵌固端的确定需要根据建筑结构来确定，特别是对于一些存在地下室的区域内，

往往需要在地下的顶层部分进行嵌固建设，更有利于提升地面、地下建筑结构的

整体稳定性，实际建设成本也更加可控，进一步简化了多塔建筑结构的设计。其次，在一些结构形式较为复杂的建筑当中，由于需要考虑到的受力影响因素较多，特别是地下的多层结构不能忽视单独分析，则需要通过建模计算的方式来确定具

体定位，并根据建筑的实际配筋比例寻找最佳建设方法。如在某建筑体内有两层

地下车库建设的需求，地上有4栋11层塔式建筑项链，在计算两层底盘不同方

向和高度上的刚度信息时发现差异达到了4.9e+0.6(kN/m)，定位嵌固端时则可以选择底盘顶层的楼板位置，以更加科学的结构设计减少了建筑在纵向上的刚度变化和影响。

（三）控制地基沉降

首先，设置永久沉降缝。根据规范要求，为了保障结构间的平衡，可在裙房顶板以上、主楼和裙楼的交汇处设置永久沉降缝，使主楼与相邻裙楼保持一定的独立性。在此基础上，对大底盘多塔结构进行柔性连接，这样即使二者基础结构不同，上部建筑物体量和高度不同，承受荷载不同，也可以发挥缓冲作用，避免主楼与裙楼因沉降差异出现裂缝等严重问题。但是沉降缝施工会增加许多施工措施，施工成本上涨，且还会影响到建筑的外观、防水、地基等，因此在实际工程中要慎重使用，优选其他加固方案。其次，设置沉降后浇带。

表1 构件抗震性能设计要求

（四）裂缝预防控制

尽管从建筑结构的连接分析角度出发，各个塔楼之间呈现出了相互独立的状态，在连廊衔接的同时，依然存在着较为独立的水平和纵向的荷载差，但在振动作用的影响之下，仍然需要从整体角度出发进行分析，考虑到塔楼的刚度作用变

化。在项目设计或施工建设过程中，一旦发现有建筑底盘地板区域出现结构变形或开裂的情况，需要及时做好结构优化和预防处理，尽量采用对称式的方式使建筑体的中心和底盘重合，更有利于规避建筑体内应力导致的开裂问题。在方案设计中，需要考虑到工程建设中使用到的材料品质，特别是大面积后浇建设的混凝土底盘，其强度等级和收缩特性等都需要符合工程建设的标准，合理规划建筑实际配筋率，确保梁板、底盘等区域内的工程建设质量更符合设计预期。

（五）提升抗震性能

由于一般多塔式建筑的高度偏大，在进行抗震分析时需要根据其结构参数来予以具体确定，包括了振动周期、平动系数和转角等，再结合其实际存在的塔楼数量进行精准的建模分析，更有利于实现楼体的结构保障和抗震预防。首先，大底盘的结构特点赋予了该类建筑以更小的底层振幅，特别是在水平方向性，远离底盘的区域受到的振动影响更低，在规划设计的过程中可以将转换层设计在塔楼内，以达到更加平衡稳定的目的，也规避了复杂的底盘结构设计所带来的抗震特性差异。其次，针对这类建筑中出现的裙楼、塔楼连接处等都需要着重进行加固处理，包括了剪力墙、梁柱等都可以更好地抵抗其振动影响，特别是在高层建筑中具有较好的设计实用性。最后，从建筑体的振动受力来看，当各个塔楼的高度保持相等的情况下，其在水平方向上受到的剪力作用也更加相近，更有利于消除振动分散的影响。

三、结束语

综上所述，为了充分发挥大底盘、多塔结构各自的结构优势，保障建筑整体的安全性，需要认真考虑设计的诸多影响因素，进行科学计算，不断优化设计方案，合理布置结构，从而协调刚度和沉降差，提高结构抗裂性，实现对地下空间的安全高效利用。

参考文献

[1]胡洪波,李红.大底盘多塔建筑结构设计分析[J].科学技术创

新,2022(36):111-114.