摘要:随着社会经济的发展和进步,人 们的生活水平也在逐步提高,于是人们对生活质量的要求也就越来越高,从建筑结构角度来看,高层建筑正在向多功能的方向发展。为了满足人们对高品质的追求,大底盘多塔楼高层建筑越来越受到人们的喜爱。底盘多塔楼主要的结构特点为,在几个高层建筑的底部存在一个大裙房把建筑连为一个整体,形成一个大底盘,这种 结构设计形式不仅解决了我国土地紧缺的问题,还满足了人们对建筑形态多样化的要求。针对大底盘多塔楼高层建筑结构作了简要的分析。
关键词:大底盘;多塔楼;高层建筑;结构设计
引言:高层建筑在如今的社会建筑结构大系统中占据着十分重要的地位,而在这一建筑体系中极具代表意义的大底盘多塔楼高层建筑结构在我们的实际生活中起着重要的建设性作用,其以自身建筑体系独特的振型进一步强化着相应的建筑稳定性,而这也是高层建筑所迫切需要改善的层面,因此,对于这一建筑体系的革新与时代性完善也就成为了当今的建筑体系建设重点,所以我们要严肃对待这以建筑类型所存在的建设弊端并且在实际的建筑建设环节对此进行一定的规避,而这就需要我们对这一建筑的实际建筑体系有一个全方位的了解。
1 大底盘多塔楼高层建筑结构体系的特征
计算机技术的发展以及城市发展的需求促使了大底盘多塔楼的高层建筑结构体系被不断被应用在城市建筑设计中,这种建筑结构体系具有的最大特点是多个独立的楼房在底部拥有一个共同的、整体的裙房。这种大底盘的结构形式使其具有了多种不同的建筑功能,提高了建筑的整体使用价值。但同时,这种结构也具备了一些不利的特点,即结构的竖向不规则性,使其振型形成较为复杂,稳定性和抗震性较差等等,因而需要在设计中格外注意这些问题。
2 大底盘多塔楼高层建筑结构的设计要素分析
大底盘多塔楼高层建筑结构不同于普通高层建筑结构体系,它拥有较高的复杂度,精确的计算,所以设计结果经常不能满足于设计预期的情况。所以,采用合理的设计方法解决这种设计不对称的问题就显得尤为重要.
2.1 地基不均匀沉降问题的改善
大底盘多塔楼高层建筑通常塔楼高度较高,位置、层数繁多,所以地基需要具备承受极大的负载能力。相比之下,大底盘的高度比较低,位置、层数较少,所以对地基要求的承受负载能力较小。所以由于两者的不均匀结合导致地基不均匀沉降问题的发生。这种问题的处理措施可以采取以下的方法:第一,设计人员根据计算结果制定解决措施。譬如:“抗”或“放”,“抗”是在施工过程中添加配筋的时候,后续添加钢筋,来有效地提高建筑构剪力,防止沉降产生不利的后果。在此阶段中,还需要对建筑结构中的其它结构可能造成的影响进行预测,使用这种抗的方法可以在短时间内达到均匀沉降的目的。“放”是指在大底盘与高层塔楼分界的地方设计后浇带,以便观察在这两个位置的沉降值与沉降差,等两个位置的沉降处于稳定状态时,对其进行精确计算,之后在对沉降后浇带实行封闭策略,在此方法中,只需要运用少量的配筋[6]。但是这种方法一般较少被使用,它具用延长工期的特点,并且结构设计相当复杂,所以一般施工单位很少使用这种方法。第二,沉降值以及沉降差可以用不同的方法进行计算,同时计算时采用两种以上的方法进行计算,以减少误差,提高精确度。
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2.2 结构设计与施工方面的建设
与建筑工程息息相关的就是建筑的工程设计,因为设计的图纸就是今后建筑体系建设环节的全部参考,因此建筑的设计层面一定要做到数字精确,构造图合理,并且全部的建筑设计过程都要符合建筑生产法律及规定的相关要求,进而全面保证建筑设计的合理性所在。因此在这一基础上所进行的建筑生产环节也就会更具备合理性。所以在对建筑细节处构成部件承重性计算、对混凝土裂缝的控制以及对构造钢筋的长度精确环节都要严格按照相关规定进行具体的设计性规划,以便于使实际的生产环节不发生偏移。底板宜一次浇注完成,基坑范围内持续降水至底板下500mm,施工阶段设后浇带,顶板和侧墙可不连续设置,侧墙后浇带间距30米左右,楼板宜配置细而密的构造钢筋网,钢筋间距宜小于150mm,配筋率宜为0.6%左右;现浇补偿收缩钢筋混凝土防水顶板应配置双层钢筋网,构造钢筋间距小于150mm,配筋率宜大于0.5%。
2.3 抗震的具体设计
大底盘多塔楼作为高层建筑的而一种构成形式,其结构层面相对于传统的高层建筑而言相对复杂,并且由于楼体结构的不完善,在实际的使用过程中也就会发生一定的稳定性问题,所以对于建筑在抗震方面的设计就显得尤为重要。而针对大底盘多塔楼的实际结构以及建设现状,我们通常采取两种具体的抗震方法,其中之一就是针对楼体的振动波形进行相应的分解式处理并在此基础上而支出相应的反应图谱的方法。这一方法的推出主要是借助建筑的传统性单型或串联型片状的体系结构而说的,在建筑的实际刚度以及质量的具体分布较为均匀化的同时,其具体的振型会根据相应的阶数的增加而逐渐提升。即高阶振型比低阶振型对结构的地震作用要小得多,一般取前几阶振型即能满足地震作用的计算精度的要求。而某些高阶振型的参与系数却很大,这对计算多塔结构的地震作用时的振型选择有很大的关系。第二种就是动力时程分析法。对于多塔结构,由于存在大量参与系数很小的低阶振型,在采用这种分析方法时,应选择足够多的振型进行积分。
2.4 材料质量检测体系的构建
地下室部分作为高层建筑的一个重要建筑部位,相应的材料选择层面一定要尤为谨慎,而相应的建筑结构性建设离不开混凝土、水分以及钢筋的支持,因此对于混凝土的选择上也就显得尤为关键。为了使地下室的建设更为合理,应尽量将混凝土的强度控制在一定范围内,经现关实验表明,最合适的混凝土强度为C30,低于这个强度,建筑的结构安全与稳定性就会受到影响,高于这个强度,就会产生一定的材料浪费,因此在实际的混凝土材料选择上就要加以控制。而水泥的选用在这一体系内也显得尤为关键,因此推荐使用非矿渣性水泥,进而提升水泥自身的韧性。水泥用量控制在250kg左右,条件许可,可以添加20%粉煤灰,由此来减小由于大体积混凝土浇筑而引起的结构水化热,控制结构裂缝的提前开展。
2.5合理的抗震设计方法
《高层建筑混凝土结构技术规程》中提到:采用振型分解反应谱法比较适合高层建筑结构,其中扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法比较适合刚度不对称、质量不均匀、高度较高的高层建筑结构。但这种方法属于一种拟静力方法,虽然对结构各频段振动的振幅最大值以及频谱进行了考虑,但并未体现出持时性这一特点,并且这种方法也忽略了地震作用的随机性。时程分析方法是一种相对比较精细的方法,它既可以考虑结构进入塑性后的内力重分布,又可以记录结构响应的整个过程。但是这种方法只能对结构在特定地震波作用下的性能作出反映,并不具有普遍性。因此一般只是把它作为反应谱的验证方法使用。因为楼层的屈服模型以及构件和退化规律比较复杂,高层结构弹塑性时程分析还不够成熟,在目前大多数高层建筑结构设计中都较多的运用弹性时程分析。但是对于大底盘多塔楼高层建筑结构设计来说,由于自由度较多,积分次数较多,按空间模型实行动力积分时,计算量比较大,因此这种分析方法并不是很切合,在目前,可用的也只是一些通用性的分析软件。因此,为了提高积分的计算速度、减少相应的计算量可以采用动力时程分析法。
结束语
总而言之,当下大底盘多塔楼的结构形式较为多样化,并且这一新颖的形式也引领了当今的建筑潮流,因此要及时针对相应的建筑结构稳定性问题对于大底盘多塔楼高层建筑结构进行一定的设计规划,以便于使这一高层建筑体系能够更为合理地为我们所用,进而藉此来推动相应的建筑体系规划进程的开展与实践。
参考文献
[1]肖艳.浅谈大底盘多塔楼高层建筑结构[J].科技信息,2017(3):327-327.
[2]陈文鹏,刘佳.大底盘多塔楼高层建筑结构的设计分析[J].科学与财富,2013(3):310-310.
论文作者:牛海林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/25
标签:塔楼论文; 底盘论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 高层论文; 高层建筑论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;