朱晓玲

【摘 要】随着房地产市场近年来在全国范围内不断扩张，建筑设计的多塔大盘结构被广泛应用于房地产建筑中来，特别是住宅类的商品房。此外，对于此类结构的多塔大盘结构工程还有不断扩张的趋势，特别是其建筑设计中考虑住户停车的需求，以及住户各项配套设施的功能的需求，使得多塔结构在工程设计中需要考虑到方方面面因素。

【关键词】多塔；多塔大盘结构；工程设计

近几年来，随着商品房数量的直线上升，商品房在设计上也开始考虑到其实用性和结构设计的科学性，多塔结构的设计在全国范围内得到广泛的推广。相比于早期的单塔结构，多塔结构要复杂得多，其不仅要考虑到住宅小区的配套设施工程，还要在此条件下兼顾地下车库，另外还要顾及周边环境的要求，所以，在建筑多塔结构时需要进行严密的计算分析。

一、多塔结构的类型

从目前来看，多塔结构可以分为以下三种主要的类型：

（一）简单的多塔结构

较为常见的简单的多塔结构就是在众多的高层建筑的最低端建造成一个较大的地盘，地盘的结构包含地下室等。而在此之上，多塔结构的地盘上有多栋的楼房，但是也会有些出于安全考虑在大底盘上只有单栋的建筑。针对变截面的上下柱计算长度一般采取标准的阶形柱的设计方法。对于多个层楼的但是只有借助地下室连成一体的建筑，虽然不能称之为真正的多塔结构但是可以采取多塔结构的建筑计算的方法来设计。在设计地盘裙房的时候，建议将裙房的空间设计偏大一些，若裙房过小则不是真正意义上的多塔结构。

（二）带缝的多塔结构

带缝的多塔结构建筑主要是在建筑结构中设计出伸缩缝，沉降缝和抗震缝，这样的多塔架构设计主要是在层楼与层楼之间的的间距非常小的时候出现，也是一个较为特殊的小间距多塔结构。

（三）复杂的多塔结构

负责的多塔结构主要是基于简单的多塔结构，在此之上再增加钢结构，出于安全考虑一般会采用铰接其中的排架柱的方式来确定长度系数，通过把模型中的顶部连接而改造回刚接部位，将铰接排架柱所得到的确定结果进行相应的修改，得出排架柱的平面内长度系数。

二、多塔结构工程设计的规范

由于多塔结构在设计的时候将建筑物布置在有变化且突然收紧的地盘上，本身属于不规则的竖向结构，这样会使得整个建筑物的上部塔楼与地盘相结合的部位出现突变，从而出现薄弱部位，埋下隐患，严重的会出现错位，以及复杂地扭转和振动。为了加强多塔结构建筑物的实用性，应该严格按照设计要求吗，加强薄弱部位的设计。

（一）多塔结构的基础设计

通过严密的计算，从而确定整个项目是否需要设计出后浇带和沉降缝，或者确定是否需要在主楼与裙房的地基上采用变钢度的调平技术，减少主楼和裙房的不同竖向的承重力，减低差异沉降的影响。

（二）多塔结构对楼层、布局的要求

在多塔结构的设计中，应当将地盘和塔楼设计为对称的布局，上部塔楼的群体质心应当接近整个大盘的质心。但是塔楼的质心和地盘的质心不能距离较大，应当可控制在变边长的20%左右，从而减少塔楼出现偏置对整个地盘的扭转。

（三）多塔结构对底盘的要求

多塔结构建筑对地盘的要求较高，出于安全考虑，应当将大底盘和塔楼进行整体工作，底盘的面上一层和面下一的楼板应该特别注意加强构造的措施，而底盘屋的面板应该加厚设计，最好不要小于150mm，贯通板面的负弯矩钢筋同时也应当加强配筋的构造措施。

（四）多塔结构对转换层的要求

出于抗震以及其它安全方面的考虑，多塔结构的转换层设计应该布置在底盘楼层的范围内，为了避免高位的转换而形成结构相对薄弱的部位，建议不要在底盘以上的塔楼内设置转换层。

（五）多塔结构抗震设计

首先，裙楼的抗震等级应该符合自身的抗震要求，而且裙楼的抗震应该高于主楼抗震的等级。加强塔楼和裙房之间的屋面梁，特别是要加强各个塔楼中和裙房向连结部位的坚固度，如外围柱和剪力墙。此外，适当提高柱纵向整个钢筋的最小配筋率，全高加密裙楼的屋面上、下层的位置，按照有关规定设置剪力墙的约束边缘的构件。

三、多塔结构的计算分析

多塔结构是属于比较复杂的高层结构建筑形式，在分析计算的时候应该重视其特殊性，不能仅仅采取简单的设计方法，要经过认真而严密的计算分析。

（一）多塔结构的主要特点

多塔机构的每个塔楼都有自己独立的迎风面，若塔楼之间距离较为远，则一般可以不用考虑每个塔楼之间的凤荷载，但是如果塔楼之间相距较近的话就应该考虑到风力对楼层之间的干扰。同时，各个塔楼都有自己的独立的变形，每个塔楼的变形仅仅与该塔楼自身的因素、塔身与底盘的连接关系以及底盘自身的受力特性有关，在抗震的设计中可以忽视塔楼之间相互的作用。但是，在塔楼高度和刚度相差较大的楼层中就不应该忽视该作用，特别是塔楼的设计不合理且各个塔楼和底盘之间的间接影响较大时，更加要重视。

（二）多塔结构的计算模型

目前，计算多塔结构一般有两个模型，一个是整体模型，一个是离散模型。整体模型是综合底盘和塔楼，将二者作为一个整体来进行分析和计算；离散模型是将每个塔楼都分成几个完全独立的单一塔楼的结构来进行计算分析。

在实际应用中，整体模型更具实用性而且在分析计算中更为简单方便，所以在整个项目设计中若能使用整体模型进行计算则应当优先采用。在国内比较流行的整体模型分析软件有最新版本的SATWE软件，该软件能够将多塔结构设计的大多数控制在参数整体设计的计算进行输出，例如，层间的位移比，层间的刚度比和层间的受剪承载比和煎重比等。同时可以进行整个楼构件和内力配筋的计算，这样可以将整个设计得到的有关数据作用于基础设计中来。

当然，不是所有的设计都应该采用整体模型，有些计算是不能在整体模型中直接完成的，应该采用离散模型的方式来进行分析计算，如周期比的计算。这类分析计算就应该将整体的多塔结构模型进行人为切分，切分成一个一个的单塔结构模型，从而便于各个单塔楼能够独立地进行抗震的计算。若是在各个塔楼的建筑造型和结构体系以及塔楼层数不完全一致的情况下，通过整体模型的分析很难反映出各个塔楼之间不同的扭转特性，同时对分析设计人员的素质要求也较高，所以，在此类情况下采用简单的离散分析模型就能够轻松做到。

（三）多塔结构的切分方法

关于多塔结构的切分，方法很多，各有各的又优势，比较得到推广的便是简单易行的45度斜线切分方法，通过将塔楼和裙房的顶板交接处做出45度朝外的斜线而交于裙房或者地下停车场的底部，保留斜线范围内的裙房和地下停车场的全部构件，删除底盘其它部分和其它的塔楼。这样能够使得裙房保留的有效范围随楼层的高度而增加。

1.针对多塔的小底盘结构，不必进行切分，直接保留原来的建筑构件就行。

2.这对裙房的楼层较高的多塔结构，去掉其它塔楼即可不需要进行切分。

3.塔楼的分析计算模型应以整体计算模型为主，采用切分的多塔结构模型是在整体模型无法使用的情况下，但是其本身有不足之处，如在进行计算分析时忽略了各个塔楼之间相互的影响，特别是在各个塔楼之间机构体体系不一致时、塔楼的层数和质量的刚度差异很大、或者塔楼为不规则不对称布置时，更加不能忽视塔楼之间的相互影响。在使用离线分析时，可以适当考虑结合其他的分析方法，如弹塑性静力或者动力分析来进行验算分析结果。

四、多塔结构的电算

在对多塔结构进行计算时采取SATWE软件应注意以下问题：

（一）多塔结构必须进行多塔定义。在执行命令前如不进行多塔定义则系统会自动默认为进行单塔计算，从而使得计算结果不准确。

（二）严格把握定义的正确性，不允许在多塔定义时将一个构件定义在两个塔内，否则会使得总纲分析出现差错。

（三）在带缝多塔结构中执行遮挡定义的命令，其中的凤荷载体型的系数严格执行“设缝多塔背凤面体型系数”中所特别设定的值。

（四）在设置多塔结构参数时应该设置为“复杂高层结构”，并且在计算中应该将振型数值的取值设置为不小于塔楼数量的9倍。

参考文献：

[1]刘亮，东南大学，大底盘多塔高层结构弹塑性时程分析和抗震延性研究 - 2010

[2]苏文；高层建筑大底盘结构的处理[J]；安徽建筑；1998年04期

[3]李作浩；李献杰；黄勃；刘明清；；一种工程机械可伸缩式底盘结构设计[J]；工程机械；2011年01期