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1、高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究摘要:本文对高层建筑结构大底盘多塔结构设计进行了研究,简要地介绍了大底盘多塔结构具有协调性、多样性和不规则性的特点,并详细地说明了确定结构嵌固定端所在位置、如何处理大底盘与多塔结构的沉降差异、底盘多塔结构的设计计算方法以及对大底盘裂缝的处理等设计要点,以供参考。关键词:高层建筑; 大底盘多塔结构; 结构设计;引言我国人口众多,土地资源匮乏,各种类型的建筑层数都在逐渐增加,以求缓解土地紧张的问题。虽然高层建筑具有较强的实用性,但是增加了施工的难度,导致建筑的功能性无法得到很好的发挥,大底盘多塔结构的应用能够有效地解决这一问题。1 大底盘多塔结构的特点1.1 协
2、调性高层建筑的大底盘多塔结构主要包括两个部分:大底盘结构和多塔结构。在这两个结构中,大底盘结构大多应用在商用建筑上,多塔结构更多地使用在高层住宅的建设中。从长期的实践经验中可以得出结论:大底盘多塔结构具有十分明显的不规则性,且在使用的过程中,多塔结构往往都是镶嵌在大底盘结构的上方。因此,为了能够提高整个大底盘多塔结构的稳定性,应该加强二者之间的协调性。例如,多塔结构在设计的过程中,常常会出现平面刚度变化的情况,这一问题出现的主要原因在于大底盘机构上方通常会采用内收设计,镶嵌在大底盘结构上的多塔结构使用的是剪力墙设计。这种设计方法能够有效的提高两种结构之间的协调性,从而提高大底盘多塔结构整体的稳
3、定性,使高层建筑能够更加安全1.1.2 多样性在应用大底盘多塔结构的过程中,能够显著的感受到其多样性的特点。大底盘多塔结构具有一定的复杂性,在应用的过程中,会涉及到一些多结构设计的类型。例如,与常规结构不同,大底盘多塔结构在设计中并不会强调轴对称这一特点,其设计的重点主要在于各个结构之间的平衡上,因此最终得到的设计效果往往具有一定的独特性和多样性。除此之外,在进行大底盘多塔结构设计的过程中,需要考虑到结构自身的特点和特性,这进一步丰富了大底盘多塔结构的多样性。1.3 不规则性大底盘多塔结构是由大底盘结构和多塔结构组成的,且两种结构的功能和用途有所不同,具有较为明显的不规则性。例如,大底盘结构主
4、要应用在商用建筑上,对于建筑的底部面积有较高要求,而多塔结构大多应用在办公楼或住宅楼上,对底部面积的要求较低。除此之外,工作人员在设计的过程中还需要充分考虑结构的受力稳定性,导致设计的结果具有一定的复杂性,从这一点也能够看出,大底盘多塔结构自身具有明显的不规则性。2 高层建筑大底盘多塔结构的设计要点2.1 确定结构嵌固定端的位置随着我国土地资源的紧张,建筑的高度越来越高,为了保证大底盘多塔结构的安全性和稳定性,嵌固端的设计至关重要。在大底盘多塔结构的设计阶段,相关人员需要进行实地考察,并根据当地的气候条件、地理环境等因素来确定嵌固端的位置。在设计地下室的过程中,如果地下室的层数较少,应该将地下
5、室顶层的嵌固作为工作的重点,进一步加强建筑的稳定性;如果地下室的层数较多,工作人员应该根据相关信息建立模型,对各塔的结构进行分析,再结合分析结果进行设计。2.2 大底盘与多塔结构的沉降差异高层建筑采用大底盘多塔结构进行建造,会对建筑的底盘和地面造成较大的压力,导致高层建筑出现地基不稳的情况,从而对建筑的安全性和稳定性造成影响,威胁到人们的生命财产安全2.因此,施工单位在工程施工的过程中,需要对地基的匀称性进行严格的监测,一旦发现大底盘多塔结构出现不均匀沉降的现象,要及时进行处理,防止影响建筑的质量。处理方法有以下几种:2.2.1 强化主楼的基础在不设永久沉降缝的基础上,如果建筑主楼与裙房之间的
6、沉降情况出现了差异,可以采取变刚度调平理念进行调整,减少二者之间的沉降差异,提高建筑整体的安全系数。2.2.2 设置沉降缝想要减少主楼与裙房之间的沉降差异,还可以采取设置沉降缝的方式。将沉降缝设置在二者的交接处,能够增强主楼与裙房的独立性。但是这种方法对建筑整体有一定的影响,会对建筑的外观、防水以及施工有一定的影响,并增加了施工的成本。2.2.3 设置沉降后浇带根据我国相关规章制度,施工人员可以在建筑的机构面上设置后浇带,两条后浇带之间的间隔为3040 m.沉降后浇带会贯通建筑的顶部、底部以及墙板,减少沉降差。在实际的工作中,沉降后浇带的设置较为消耗时间,会增加施工的难度和成本,但是后浇带不会
7、影响地下使用空间,因此在建筑工程的施工中得到了广泛的应用。2.3 底盘多塔结构的设计计算方法与普通的建筑结构相比,大底盘多塔结构的受力情况要更加复杂,因此在对结构进行计算的过程中难度较大。从长期以来的实践经验中可以得出结论:想要高效、准确的得到结构计算的结果,应该将精力集中在如何充分应用相关计算软件、优化对大底盘多塔结构高层建筑的建模等问题上。在实际的工作中,使用的方法大多为整体建模和单塔分析,对单塔刚度指标进行分析,并将刚度指标相似的塔楼组合在一起建模分析,刚度指标相差较大的塔楼则需要分开进行分析。对高层建筑的大底盘多塔结构进行计算的过程中应该注意以下问题:(1)大底盘多塔结构可以分为带裙带
8、的大底盘结构、不带裙带的大底盘结构、带缝的大底盘结构、相对复杂的大底盘多塔结构这四种,应该结合结构的类型来选择计算的方法。(2)大底盘多塔结构可以根据体型分为紧凑型和分散性两种,区分的方法主要在于多塔之间的距离,紧凑型的间距较小,当在塔底45向下进行分割时,两条线会发生交叉;分散型的间距较大,用同样的方法进行分割时,两条线无法交叉。大底盘多塔结构的建模有离散建模和整体建模两种。在使用离散大底盘多塔结构模型时,可以在大底盘多塔结构的顶端45的方向向下进行切割,范围之外的部分去除,将范围内的结构设为独立的模型。在使用整体大底盘多塔结构模型时,大底盘顶面结构通常会出现内收作用,因此上述建模方式并不适
9、用,为了能够得到准确的计算结果,应该在这一过程中使用更多的计算方法进行辅助和补充,如动力时程分析。2.4 大底盘裂缝的分析上文已经提到过,大底盘多塔结构因为自身的特殊性,基地的受力情况并不均匀,会发生地板发生变形的情况,甚至会导致地基出现缝隙,严重地影响了高层建筑的安全性和稳定性3.因此,在使用大底盘多塔结构的过程中,保证结构的连接质量,防止出现缝隙是十分重要的。2.4.1 保证大底盘混凝土的质量首先,在采购的过程中,应该对市场中材料的质量和价格进行调研,并要求商家出示经营许可证、质量检验证明等相关材料,确保建筑材料的质量符合国家相关规定。其次,应该根据实际情况选择合适的水泥,在进行混凝土配置
10、的过程中需要对砂石骨料的比例进行控制。最后,在完成混凝土浇筑施工后,施工人员应该严格按照相关程序进行混凝土养护工作,防止其在降温的过程中出现裂缝,影响建筑工程的整体质量。2.4.2 设置伸缩后浇带在施工的过程中设置伸缩后浇带也能够有效地防止缝隙的产生。设置伸缩后浇带的原则与沉降后浇带是相同的,在设置的过程中应该格外注意梁板钢筋的贯通性,且在伸缩后浇带浇筑应该在混凝土浇筑施工完成后再进行,并做好相应的养护工作。3 结论综上所述,在高层建筑中应用大底盘多塔结构能够增强建筑的功能性,进一步满足人们对现代化建筑的要求。但是这种结构较为复杂,对设计的要求十分严格,设计人员需要做好全面的准备,避免在设计的过程中出现问题。参考文献1 付法君。高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究J.科技创新与应用,2019(28):88-89.2 仇早生。高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究J.江西建材,2019(6):52,54.3 孙自东。高层建筑结构大底盘多塔结构设计讨论J.居舍,2018(9):98.7