关于多塔复杂体型建筑的结构设计探讨

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1、关于多塔复杂体型建筑的结构设计探讨珠海市建筑设计院广东珠海519000【摘要】随着我国建筑功能不断丰富，以及人们对建筑外观需求的多样化，导致我国大量体系复杂的建筑不断涌现，而大底盘多塔楼连体高层建筑就是其中最为典型的建筑体系。木文在介绍了高层建筑结构设计特点之后，举例对多塔复杂体型建筑结构设计中存在的不足之处进行深入的探讨。【关键词】复杂体型建筑；结构设计1高层建筑结构设计的特点1.1水平荷载成为决定因素一方面，楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比。水平荷载对结构产生的

2、倾覆力矩，以及在竖构件中由于水平荷载引起的轴力，与楼房的高度形成了两次方的正比。另一方面，竖向荷载对于某一定高度楼房来说，其大致上是一种定值，而其中的水平荷载的数值是会随着楼房结构动性的变化而变化，例如风荷载以及地震荷载等。1.2轴向变形不可忽视当楼层高度较高时，楼房由于自身重量所产生的轴向压应力会导致中柱出现轴向变形的情况，进而造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，而跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。1.3侧移成为控制指标与较低楼房相比，高楼结构中结构侧移是结构设计中十分重要的一部分。随着楼房高度的增加，水平荷载下结

3、构的侧移变形迅速增大。因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。1.4结构延性是重要设计指标相对于较低楼房而言，高楼结构在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，为了防止建筑出现倒塌的情况，应当在构造上采用科学的改善措施来提高结构的延展性。1.5侧移成为控制指标随着楼层高度的增加，建筑结构的侧移也会随之增加，其中侧移量与楼层高度的四次方成正比，因此可知，结构侧移也是影响高层建筑结构设计的重要因素。2工程概况某工程为高层商住楼，位于某市繁华地段，2层地下室，地面1〜3层

4、为商场，4-18层为住宅楼，整个建筑是带2个塔楼的多塔楼结构。地质条件见表1。3结构设计3.1结构选型由于建筑平面的关系，在结构方案的选择上奋两种情况:从基础面开始，上部两栋住宅楼及对应的商场部分用防震缝将它们完全分开，这种结构方案具奋明确的各单体受力、传力简单、计算模型和内力较容易等特点；抗震缝不设置在地下室及商场部分，住宅楼部分呈现自然分开，为多塔结构。在对这两种方案进行比较之后，选择了第二种方案进行结构设计。3.2结构计算结构计算模型是按照整体建模还是按照分塔楼建模是结构计算过程中最重要的问题，首先，我们对多塔

5、楼的受力情况加以分析：高层建筑中带有大底盘，结构会在大底盘的上一层突然收进，因此属于竖向不规则的结构；大底盘下设置有两个塔楼吋，在发生地震时，每个塔楼的震动及吋相互影响的也是独立的。当扭转震动较大吋，高振型对结构内力的影响较大。其次，根据上文介绍的两个方案进行计算分析，发现内力、位移会出现较大的区别。其中表现最为明显的是当塔楼链接部分的商场楼顶内力有15以上的差别时。就大底盘多塔楼结构而言，当按照塔楼的形式把裙房部分切开进行计算，那么在计算下部裙房及基础吋，会产生较大的误差，并且无法考虑各个塔楼之间的相互影响。因此，

6、应该先对整体进行计算，按照较高的规格取足量的振型数,并iL注意到塔楼与塔楼之间产生的影响。如果用整体进行计算的话，单个塔楼本身的扭转特性就体现不出来，而且显示不出单个塔楼的平动转动周期比以及刚度比等信、0、。结合《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)的相关要求，多塔建筑物的抗震设防类别为丙类，所在场地类别为II类场地，建筑地震的作用和抗震措施应当与北地区抗震设防烈度的要求保持-致。本建筑抗震设防烈度为VIII度，根据《高层建筑混凝土结构技术规程(以下简称IX高规》)的规定，椎架-剪力墙结构高度<

7、;60m吋，框架按照三级、剪力墙均按二级抗震等级设计。从计算结果中我们知道，在结构总地震倾覆力矩中框架部分承受的地震倾覆力矩在丫方向10.92%，X方向为10.42%,均低于50%，该结果表明建筑物结构中剪力墙数量不仅满足了相关设计的要求，同吋桐架按照三级设计也是十分合理的。同吋由于该工程的体现和结构布置复杂性较强，是多塔楼结构，属于复杂高层建筑的范围，因此是按照SATWE程序对苏进行整体计算，所得到的计算结果与规范中的各项指标要求•-致。该工程结构与底盘结构中心的距离与底盘相应边长之比X向为2.33%，丫向为2.6

8、%，均不大于底盘相应边长的20%，这间接的表明两个塔楼在层数和刚度方面较为接近，II塔楼和底盘的刚度偏心较小。地下室一层的楼层侧向刚度X向为上一层的3.17倍，Y向为2.82倍，符合大于相邻上部结构楼层侧向高度2倍的相关要求，因此该建筑物采用地下室顶板作为上部结构的钳固部位，而在构造上面，将楼板厚度设置为200mm，混凝土强度等级为C30,双层