高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究宋鑫论文_宋鑫

高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究宋鑫论文_宋鑫

摘要:在我国现阶段的城市中,高层建筑越来越多,大底盘多塔结构设计的高层建筑已成为建筑结构设计师广泛关注的对象。基于此,文章以高层建筑大底盘多塔结构概述为切入点,对大底盘多塔结构的特点进行了描述和总结,接着对当前高层建筑中大底盘的裂缝进行了分析并结合实际情况总结了高层建筑结构中加强大底盘多塔结构的具体措施,希望通过文章的研究能够推动我国建筑行业的持续稳定发展。

关键词:高层建筑;大底盘多塔楼;设计;研究

引言

在当前的高层建筑项目中,多塔复杂体型已经成为一种常见的设计方案,但其结构受力具有较高的复杂性,表现为振型复杂且高阶振型对内力影响大。因此在设计过程中应注重结构的合理布置,尽量使各塔楼的层数、质量、刚度接近,减小大底盘结构的刚度及质量偏心;设计时利用计算机软件具有针对性地进行分析,获悉其承载力、刚度及质量偏心、振型等指标参数,以所得结果为指导,设计出符合工程标准的高层建筑。

1高层多塔复杂体型建筑的结构设计理念

事实上,此类型结构具有高度的复杂性,在设计过程中所需考虑的因素也极为丰富,因此,概念设计理念尤为重要。作为一种较为先进的设计方式,概念设计具有更强的科学性与准确性,其突破了传统方式下数据规范计算的束缚,充分明确了力学关系,以更精确的方式认知结构整体。在设计过程中,对体型收进问题不能简单的仅以收进尺寸多少来判断,应根据体型收进对结构侧向刚度及结构平面规则性的总体影响程度来灵活的采取对应的加强措施,且应对“整体”“分塔楼模型”分别验算;应对平面、刚度、质量等关键指标展开针对性分析,由此明确其所对应的结构功能,确保建筑结构满足强度、刚度需求。在设计过程中,除了整体的稳定性外,还需要充分考虑所使用技术的可行性、效益性等多个方面。对于一项完整的建筑工程项目而言,必须要充分顾忌质量、成本等多个方面。此外,在进行高层建筑设计时,还需要在满足计算结果的同时加强局部构造,如竖向体型突变部位的楼板、上下各2层塔楼周边竖向结构构件等。

2大底盘多塔结构的形式分类

大底盘多塔结构主要可以分为两种形式:一种是大底盘地下室的多塔楼结构(地面以上无大底盘),此时一般多将地下室顶板作为上部多塔建筑的嵌固端,多用于一般小区住宅或者带有地下车库的建筑为主,这一类建筑一般不归类为大底盘多塔楼结构;另外一种大底盘结构为地上多层裙房、上部多塔结构,对于这种结构来说主要以商场和具备商用功能的住宅建筑为主,此类形式中塔楼为满足下部功能需要,有时会在裙房顶标高设置转换层,此时为同时两种复杂形式高层结构。

3高层建筑大底盘多塔结构设计要点

3.1结构选型

出于对工程实际需求的考虑,初步确定了2种设计方案:(1)对基础面以上的部位进行重点处理,通过设置防震缝的方式对住宅区与商业区进行隔离处理,由此明确2大结构主体的受力关系。这种方式所对应的传力机制较为简单,无论是在模型设计环节还是后续的应力分布方面,都具有高度的可控性。(2)不采用抗震缝结构,此时,住宅区也将会形成多塔结构。

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3.2大底盘与多塔结构的沉降差异

对于大多数大底盘多塔楼结构建筑来说,都属于高层建筑结构,给底盘和地基都会造成较大的负载压力,且一旦大底盘建筑的地基承载力小于其他部位的体积,都会导致建筑地基稳定性不足,降低建筑的安全稳定性,甚至对人们的财产生命安全造成威胁。因此建筑施工人员应该随时对地基的匀称性进行监测,一旦发现大底盘多塔结构出现不均匀沉降,就应该及时进行技术处理,具体来说,处理方法可以分为以下几种:(1)对主楼基础实施强化,在不设永久沉降缝的前提下,如果建筑主楼与裙房荷载存在较大的差异,应该采用变刚度调平理念,减小主楼与裙房之间的沉降差异,使建筑体系更加安全实用。(2)设置沉降缝,为了消除主楼和裙房之间的沉降差,还可以在主楼和裙楼之间交接处设置一道沉降缝,这样主楼与裙楼之间可以被较好的独立开,但是这种做法会对建筑的立面效果以及防水和基础施工有所影响,还会在一定程度上增加建筑工程的施工成本。(3)设置沉降后浇带,根据相关要求规定,设计施工人员可以在建筑的结构面上每隔三十至四十米设置一道沉降后浇带,这道沉降后浇带能够贯通建筑顶板、建筑底部以及建筑墙板,另外可以增加设置一层防水层。在实际处理过程中,虽然设置沉降后浇带较耗时耗力,施工难度和施工成本也都较高,但是由于其对地下的使用空间不造成任何影响,因此受到了设计施工人员的广泛青睐。

3.3预防大底盘结构出现裂缝

大底盘多塔结构高层建筑具备较大刚度,很难保证地基受力状态始终均匀,也正是由于这种不平衡受力的影响,引发底板的变形问题,而且还会导致地基出现裂缝,对建筑物安全产生直接影响。在具体设计过程中,应该以柔性连接或者是刚性连接方式选择为主,但二者在实施过程中均存在很大难度,相关工作人员需要做好以下两方面内容:第一,混凝土浇筑工作的有效控制。整个浇筑工作的开展,应该满足防水性和耐久性等要求,并对低水化热水泥进行选择,并控制好含泥量;第二,伸缩后浇带的设计,该项设计具备相同的原则和方法,如贯通板、梁钢筋等等,在建筑两侧混凝土2个月之后,方可开展后浇带浇筑工作,最终实现养护工作的全面开展。设计时应减小主楼沉降及适当加大裙楼沉降,采取扩大主楼基底面积或桩基础,裙楼严格控制基础底面积不致过大或采用压缩性高的土层做为持力层,严格做好沉降观测工作。

结语

总结来说,随着我国建筑工程设计技术和施工技术的不断发展,大底盘多塔楼高层建筑以其土地面积高利用率和地下资源高使用性能,已成为建筑行业的主要发展趋势。因此为了更好的推动高层大底盘多塔结构的发展,相关技术人员在进行设计施工中,应该对其特点进行全面考量,使高层大底盘多塔建筑的设计施工更加合理规范。

参考文献

[1]陈文鹏.大底盘多塔高层建筑结构的设计[J].科学与财富,2013.

[2]周世忠.基于高层建筑结构大底盘不规则多塔结构的设计研究[J].河南科技,2014(12).

[3]金刚,陆秀丽,丁洁民.不对称多塔结构大底盘的应力分析与设计[J].建筑工程师,2013(4).

论文作者:宋鑫

论文发表刊物:《城镇建设》2019年21期

论文发表时间:2019/12/16

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