黄美玉

【摘要】随着越来越多的大底盘多塔楼结构在住宅小区建设中大量应用，地面以上为多栋高层建筑，地面以下由单层或多层地下室形成大底盘，底盘规模越来越大，地面上塔楼的数量越来越多。文章探讨了大底盘多塔高层设计中的关键性技术问题。

【关键词】大底盘多塔；高层建筑；结构设计

大底盘多塔楼高层建筑是将底部几层公共空间设置为大底盘，在上部采用两个或两个以上塔楼作为主体的结构，如果上部塔楼间在某些楼层通过连体相连，则成为大底盘多塔楼连体结构。对于大底盘多塔楼结构，大底盘上两个或多个塔楼时，结构振型复杂，并会产生复杂的扭转振动，如结构布置不当，竖向刚度突变、扭转振动反应及高振型影响将会加剧，因此做好大底盘结构设计意义重大。

一、大底盘多塔楼高层建筑结构体系

大底盘多塔楼高层建筑结构体系的主要特点是：在多栋独立的高层建筑底部有一个练成整体的大裙房， 即形成了大底盘。大底盘多塔楼高层建筑结构在大底盘上一层突然收进，属竖向不规则结构；大底盘上有两个或多个塔楼时，结构振型复杂，并会产生复杂的扭转振动，因此如果结构布置不当，竖向刚度突变，扭转振动反应及高振型影响将会加剧。在实际工程的设计中，总的来说，大底盘多塔楼高层建筑结构的设计将分为如下两种结构类型进行分别设计：①大底盘结构顶层楼板可作为上部多塔楼的嵌固端。通常带地下停车位的住宅小区基本属于该种类型。②大底盘结构顶层楼板不能作为上部多塔楼的嵌固端。该种结构形式通常出现在下部裙楼作为商场或服务用房、上部塔楼为办公或商住功能的综合性建筑。在实际项目的工程设计中，有很多带地下车库的住宅或商业建筑在出了大底盘顶层以后上部开始设抗震缝， 把结构分为多个塔楼来设计；而在地下室部分的塔楼范围内或附近则加大竖向构件的截面尺寸，加大抗侧刚度，保证大底盘顶层楼板可以成为上部塔楼的嵌固层。但在一些特殊情况下，由于建筑立面或建筑功能的特殊要求，高层多塔楼结构在地面以上的裙房部分不允许设置抗震缝，即裙房部分仍为整体大底盘部分，裙房以上整个结构就根据功能要求分为多个塔楼，这样的结构体系裙房顶层的抗侧刚度一般不可能比相邻上部塔楼楼层抗侧刚度大很多，所以大底盘结构顶层楼板不能作为上部多塔楼结构的嵌固端，属于复杂高层建筑结构，设计中必须仔细分析。

二、高层建筑结构大底盘多塔结构设计要点

1、大底盘与上部多塔结构沉降差异

在大多数的大底盘多塔楼的高层建筑设计中，由于地面上高层建筑层数较多，给地面造成很大压力，这会使得底层的大底盘所承载的负荷较大，一旦大底盘多塔楼的建筑地基小于其他部位的体积，则很容易造成地基不稳定，给人们的生命安全造成一定危害。一旦发现大底盘高层建筑地基基础不均匀沉降，则需要技术人员立即对其进行处理，可采用以下方式进行处理。①强化主楼基础、弱化裙房基础，不设永久沉降缝的前提下，基于主楼、裙房荷载差异较大的情况，宜采用变刚度调平理念，采用不同的基础形式，调节主楼与裙房沉降差，减小基础不均匀沉降的程度，从而达到安全、经济的设计目标。②设置沉降缝，于主楼、裙房交接部位设置永久沉降缝一道，将主楼与裙房部分独立开，消除主楼、裙房不均匀沉降产生的沉降差。但此做法会影响建筑立面效果，同时对防水、基础施工也会有影响，增加工程成本投入。③设置沉降后浇带根据相关要求，可在结构面每隔 30～40m 设置沉降后浇带一道，后浇带贯通顶板、底部及墙板，一般设置在柱距三等分的中间部分，并增设附加防水层。同时，后浇带应尽量避开楼层楼梯、洞口。

2、大底盘多塔结构计算方法分析

底盘多塔结构计算分析的难点在于大底盘多塔结构属于复杂高层结构，受力特点远比一般高层结构复杂，应考虑多塔之间的变形影响，就目前结构计算软件来看，如何考虑大底盘多塔建模应该是每个设计人员需要考虑的。在实际设计过程中，一般采用整体建模，单塔分析的手段，而整体建模由于计算机效能的问题限制在 3 塔建模，此时设计人员如何划分多

塔是最为关键的步骤，一般应先单独分析单塔刚度指标，刚度相近的单塔可以组合建模分析，刚度差异较大的单塔应分开计算，以避免计算软件失真导致的结构安全隐患。

①大底盘结构的分类，根据建筑的使用功能要求，大底盘结构的布置也不尽相同，常见的结构如下。带裙房的大底盘多塔结构包括：大底盘、上部多塔以及附属裙房部分；不带裙房的大底盘多塔结构包括：大底盘、上部多塔；带缝大底盘多塔结构包括：大底盘、上部多塔，附属及多塔间设缝，各结构单元相互独立；复杂大底盘多塔结构包括：大底盘、上部多塔，带转换层或与其他结构类型相互结合。②大底盘多塔结构体型分类：1）紧凑型即是指多塔间间距较小，按 45°线向下分割时，各自塔的 45°线有相交的部分，如图 1a 所示

图1大底盘多塔结构体型分类

2）分散型，分散型即是指多塔间间距足够大，按 45°线向下分割时，各自塔的 45°线没有相交的部分，如图 1b 所示。③大底盘多塔结构建模分类：1）离散模型，对于带缝的大底盘多塔结构可以将各塔分列；而分散型大底盘多塔结构可以将各塔分割从大底盘的顶面沿 45°线方向向下斜切，交于结构底板，45°线范围内为独立模型，其余部分全部切除。2）整体模型，对于紧凑型大底盘多塔结构，由于大底盘顶面会出现结构的内收，且 45°线相互交叉，地震作用下各塔间相互作用影响较大，利用分散型大底盘多塔结构建模方法不能完全符合结构实际的受力情况，这时依据相关要求，应补充其他的计算方法，如静力弹塑性分析、动力时程分析。

三、加强大底盘多塔高层建筑结构的措施

在进行大底盘多塔高层建筑结构设计过程中，要根据高层建筑结构的实际情况，比如抗震性能等，严格遵守设计的各种规范，同时还要将不確定因素考虑进去，大底盘多塔结构设

计应从概念出发，重视结构薄弱部分的分析，加强抗震构造措施。

1、多塔结构振型复杂，且高振型对结构内力的影响较大，当各塔楼质量和刚度分布不均匀时，结构扭转振动反应较大，各塔楼的楼层数、平面布局、竖向刚度及结构类型宜接近。

2、塔楼对底盘宜对称布置，塔楼结构的综合质心宜接近底盘结构的质心，塔楼与底盘质心的距离不宜大于底盘相应边长的 20%。

3、抗震设计时，带转换层塔楼不宜设置在底盘屋面上层的塔楼内，否则应采取有效的抗震措施。如转换层及上、下层的抗震应提高一级采用。

4、多塔楼建筑结构的各塔楼的层数、平面和刚度宜接近。

结语

随着当前建筑工程设计和施工模式的日益完善，大底盘多塔楼高层建筑结构设计已成为 当前建筑设计和施工中的主要模式，有效的提高了当前城市土地面积的利用率和地下资源的利用。在对这种类型的建筑结构进行设计过程中，要全面考量，使大底盘多塔高层建筑设计更具有合理规范。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2009

[2]陈文鹏.大底盘多塔楼高层建筑结构的设计[J].科学与财富，2013