试论高层建筑结构大底盘多塔结构设计

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:徐兆平
[导读] 摘要:在城市规模不断发展的背景下,土地资源利用越来越紧张,许多高层建筑拔地而起,可以解放对土地资源消耗。
        深圳市联合创艺建筑设计有限公司广西分公司
        摘要:在城市规模不断发展的背景下,土地资源利用越来越紧张,许多高层建筑拔地而起,可以解放对土地资源消耗。目前高层建筑所承担功能不断增加,使得大底盘多塔类型结构非常普遍。大底盘多塔结构就是在相同空间内修筑不同建筑物,既能够保证商业需求,又可以保证居住需求。在高层建筑大底盘结构施工中,要尽量加强施工质量控制,减少扭转和振动异常问题,提高整个建筑结构的稳定性。
        关键词:高层建筑结构;大底盘多塔结构;设计要点
        引言
        大底盘多塔结构设计方案能够使每一个塔楼都有独立迎风面和变形能力,但是在变形过程中会直接影响塔楼和底盘之间连接刚度。在塔楼中需要对大底盘安全性和稳定性进行全面分析,确保整个大底盘多塔结构设计质量符合要求,减少大底盘出现裂缝等质量问题,保护人民群众生命财产安全。通过对大底盘多塔结构特性进行分析,总结高层建筑大底盘多塔结构主要设计分类以及控制要点,确保高层建筑大底盘结构设计水平全面提高,为我国高层建筑的持续发展作出重要贡献。
        1大底盘多塔结构特性
        1.1协调性
        目前在高层建筑大底盘多塔结构中,主要以大底盘结构和多塔结构共同组成大底盘,主要就是指底盘面积比较广阔,可以满足商业空间设计需要。多塔结构主要应用在高层居住区,保障人们居住安全。在大底盘多塔结构设计中,往往嵌在底盘结构上方,但是整个结构之间的受力状况并不相同。为了确保大底盘的稳定性,保证多塔结构质量安全,必须要积极加强对平面高度变化合理控制,确保整个大底盘多塔结构设计协调性,满足高层建筑质量安全的需求。
        1.2多样性
        在大底盘多塔结构施工设计中,由于建筑设计非常独特,使整个大底盘建筑结构非常复杂,有很多不同结构形式。在大底盘多塔结构设计中,要尽可能根据建筑物的动力性和受力性进行详细的计算,要根据结构的实际特点进行分析,确保大底盘多塔结构整体设计效果。
        1.3不规则性
        大底盘多塔结构主要是两部分组成,而且不同的结构有不同的设计功能,所以整个结构特点存在明显的不规则性,其中大底盘结构需要应用于商业用途。对底部面积要求比较大。而多塔结构则主要应用于住宅楼设计,所以对面积要求比较小,但需要充分提高结构整体的稳定性和安全性,使得建筑设计上下部不同结构的要求各不相同,使整个大底盘多塔结构的设计存在显著差异。
        2高层建筑大底盘多塔结构设计分类
        目前大底盘多塔结构的设计类型主要包括两种,一种是直接将大底盘结构顶层楼板作为多塔结构的嵌固定端。目前常见的主要以小区住宅或者带有地下停车场的建筑物为主。另一种则是通过大底盘顶层楼板不作为上部结构嵌固定端需要通过转换成来连接两个结构,主要应用于带有商场功能和居住功能的建筑为主,这两种类型的结构设计都需要在大底盘的顶层设置抗震缝,增强建筑结构整体稳定性。在结构设计中,由于不同楼层之间的受力状况存在显著差异。在转换层结构设计时,必须要积极针对不同楼层之间的受力情况进行准确判断,设计人员自身需要对不同部件之间的应力值进行充分协调,按照大底盘多塔结构的实际应力分布情况进行分析,提高大底盘多塔结构实际的施工设计效果,要保证转换层设计的整体质量水平得到显著提升。在结构设计中需要加强对安全系数的补偿剪力结构设计,可以选择最合适厚度和数量,提高落地墙施工效果。在实际设计中还应该对落地的构件截面尺寸进行均匀设计分析,选择质量好、刚度大的混凝土材料,增强整个构件设计抗弯性能,也可以提高落地构件抗侧力整体水平。


        3高层建筑结构大底盘多塔结构设计要点控制
        3.1科学确定结构嵌固定端
        在大底盘多塔结构施工设计中,为了能够增强整个结构设计的安全性和稳定性,需要考虑嵌固定端的设计要求,施工人员只有根据施工现场实际情况进行考察,根据当地的自然类型和气候条件水文条件等诸多因素进行分析,准确判断嵌固定端的实际位置。如果地下室的层数较少,则需要在地下室顶层作为嵌固定端,增强整体建筑结构的安全性和稳定性。如果地下室层数过多则需要对建筑模型进行优化分析,根据最终的优化结果来设置嵌固定端。高层建筑大底盘多塔结构设计中设计人员要针对建筑结构的实际情况进行分析,保证剪力墙的数量和位置设计更加精确,有效增强转换层结构设计水平,充分发挥转换层结构的作用。
        3.2沉降差异分析
        目前在高层建筑中采用的大底盘多塔结构,必然会对整个建筑结构产生巨大的压力。致使建筑结构地基不够稳定,甚至对建筑的安全性造成干扰。针对这一情况在实际施工中需要重点对建筑结构的沉降差异进行全面分析与优化加强对沉降的均匀控制,一旦出现不均匀沉降的问题,则必须采取及时的处理,减少对建筑物造成影响。当前对于不均匀沉降主要体现在主楼基础的强化,如果建筑主楼和裙房之间的沉降差异非常明显,则需要改变刚度调平理念,对两者之间的沉降进行合理控制,增强整个建筑结构的安全控制效果,其次要想尽量缩减裙房与主楼之间的沉降差异还可以设置沉降缝在两者之间的连接处。设置沉降缝转移减少两者之间的差异增强建筑物的整体安全性。但设置沉降缝也会导致主楼建筑物的防水方案受到影响,而且还会显著增加施工成本。在建筑沉降差异控制中还可以采取后浇带设计的方法。通过对建筑物的顶板底板和墙板设置后胶带,减少沉降误差。但沉降后浇带的设计也会导致施工难度过高,影响对地下空间的充分利用。
        3.3结构设计计算
        大底盘多塔结构在设计中由于其受力状况比较复杂,所以计算难度更高。要想确保对底盘多塔结构设计的整体效果,就必须要运用现代化的计算机软件并且构建相应的模型,确保高层建筑底盘多塔结构计算效率显著提高。通过建立建筑模型,对可能存在的误差进行及时验证。在实际计算量设计中,应该针对整体建模和单塔进行分析,高层建筑大底盘多塔结构,在计算中要尽可能按照带群带大底盘结构、不带群带大底盘结构、带缝大底盘结构和相对复杂带底盘结构进行归类,并按照不同的类型选择相应的计算方法。大底盘多塔结构,还需要按照不同的体型进行优化计算。大底盘的建模具有离散性和整体性,两种方式要严格按照大底盘多塔结构顶端45°的方向向下切割,去除其余部分,使大底盘多塔结构设计计算更加精确。
        结语
        在高层建筑大底盘多塔结构设计中能够有效增强土地资源的整体利用效率,保障城市的可持续发展,但与此同时也会导致整个建筑结构的稳定性存在明显的问题。要重点加强对大底盘多塔结构的特征进行分析明确,设计控制要点加强对结构嵌固定端的合理优化,对沉降差异进行准确分析与把握,加强结构设计的整体质量,为高层建筑结构大底盘多塔结构设计提供重要依据。
        参考文献:
        [1]孙自东.高层建筑结构大底盘多塔结构设计讨论[J].居舍,2018(09):98.
        [2]刘军.浅谈大底盘多塔高层建筑结构设计[J].建材与装饰,2017(05):54-55.
        [3]谢林秀.大底盘多塔楼高层建筑的抗震设计分析[J].福建建筑,2015(09):56-59.
        [4]罗华连.高层建筑结构大底盘多塔结构设计[J].门窗,2015(02):51-52.
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