大底盘多塔建筑结构设计

(整期优先)网络出版时间:2023-07-10
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大底盘多塔建筑结构设计

何培

身份证号:420902198807020878

摘要:近年来,随着我国现代化城镇建设力度的不断推进,城市用地面积日益减少,在此大环境下,高层建筑物持续增加。为进一步提升高层建筑物的整体质量,保障建筑物使用者的生命财产安全,大底盘多塔结构设计已逐渐成为设计人员密切关注的对象。基于此,本文主要分析大底盘多特结构设计要点,旨在为相关人员提供些许参考。

关键词:大底盘;多塔结构;建筑结构;设计要点

引言

现阶段,随着我国建筑业的蓬勃发展,高层建筑施工数量不断增加,而且建筑物所具有的功能也越发完善。在进行高层建筑结构设计时,为了让功能需求得到充分满足,诸多复杂、繁琐的结构接连出现在市场中,其中,最为常用的便是大底盘多塔结构。在建筑结构设计时,若并未科学开展大底盘多塔结构设计工作,会为高层建筑的可靠性、稳定性带来直接影响,因此需科学、合理的开展结构设计工作,以确保最终建设出的建筑物质量充分满足国家有关要求,从而保护人们的生命安全。

1、大底盘多塔建筑结构特点

1.1协调性

站在建筑的大底盘多塔设计视角来看,主要包括了两个方面,其一为大底盘设计,其二为多塔结构。其中,商用层面大多运用的为大底盘结构,而多塔结构的使用领域则往往以建筑住宅居多。从具体使用状况便可看出,大底盘多塔结构具有一定的不规则特点,并且在运用多塔结构时,会在大底盘结构上方进行镶嵌。为了能够进一步提高建筑结构的可靠性、稳定性,整个大底盘结构必须和多塔结构之间维持协调效果[1]。比如,在设计多塔结构时,极易发生平面刚度变化的问题,而这些情况发生的主要因素,往往在于大底盘建筑结构的上部有内收设计的运用,而在多塔结构之中,最普遍使用的则是剪力墙设计。上述设计内容的使用,根本目的主要是希望为后续工程的使用,增加安全保护。

1.2多样性

由于大底盘结构形式较为繁琐、复杂,在工程项目中具体运用过程中,因为各个建筑物的所处位置、空间大小、高度等各不相同,为了能够确保建筑结构具有相应的稳定性,会有诸多不同结构形式的出现,在结构设计阶段,不会完全依照对称性原则来展开标准化设计,而是在综合考量大底盘多塔结构的动力及受力性后展开独特性设计,以确保建筑结构的平衡性。因此,大底盘多塔结构体系一般具有多样化特点,包含有间隙、有裙楼的多塔结构等,设计内容极为繁杂。

1.3不规则性

因为大底盘与多塔作为一类组合式结构体系,大底盘和多塔间具有较大的差异性,各自所发挥的作用各不相同,再加上住宅区和商业区的建筑空间面积有所不同,且结构的受力情况存在一定差异,所以反馈到结构上,会呈现出竖向不规则、平面不规则的特点,而不规则结构一般是高层建筑结构设计过程中需要尽可能避免的,这必然会让大底盘多塔结构体系出现与众不同的情况,从而大幅度增加设计工作开展的难度。

2、大底盘多塔结构设计要点分析

2.1控制地基沉降

地基沉降是建筑结构较为严重的质量问题,尤其是在规模较大的工程领域更为常见,而大底盘多塔类结构工程,设计人员更要注重基础的沉降隐患,提前优化各项设计预防工作,控制好基础的沉降系数,以避免顶部结构出现功能性问题或安全性问题[2]。在设计多塔建筑的过程中,建筑结构会以多个塔楼为中心,逐步向外扩散主体荷载力学数值,使得受力不均匀情况频繁出现,而在此过程中的具体扩散数据会受到多项限制,和建筑地区的地质结构、设计环节的塔楼数量等相关因素产生直接联系,因此设计师需要系统考虑荷载共同叠加的效果,保证基础地基的桩基工程能够合理承载顶部荷载。同时,设计人员在进行桩体分布的设计环节,需要依据一定距离的沉降值提前进行预防,并综合考虑部分水资源丰富地区的抗浮参数,将具体楼体总数值和所形成的压力进行准确计算。并且,不均匀沉降对建筑的总体使用寿命会形成不利影响,尤其是大多数高层建筑中的塔式建筑以及大底盘范围内的地下室、裙楼等,由于自身的荷载差异相对较大,需要在浇筑主体结构阶段改变施工工艺,留设合理的后浇带进行缓冲,以做到实际沉降差显现后再进行处理,在此过程中必须严格控制施工过程,从而确保地基基础施工质量能够满足荷载要求。

2.2提升抗震性能

由于在设计多塔式建筑结构的过程中,通常都会显现出较大的施工规模,建筑高度及建筑范围都相对较大,因此,在进行抗震设计分析环节中,相关工作人员需要对结构的各项性能参数进行精确计算,以此来保证建筑在发生地震灾害时,不至于出现倒塌或破坏的情况[3]。同时,设计人员要准确的分析平动系数、振动周期、转角效果等,结合具体建设的塔楼数量预先进行建模,提前对抗震设计的各项指标进行确定,以此来提升楼体结构的整体抗震预防效果。首先,对于大底盘结构有着自身较为独特的形式,让此类建筑的底层能够削弱振幅,尤其是水平方向所体现的更为明显,而远离底盘则会更加降低受到的震动影响,在设计阶段可以在塔楼内合理设计转换层,从而充分提升结构的稳定效果,这也能够在一定程度上有效规避大底盘复杂结构所形成的抗震差异问题;其次,在大底盘区域内的裙楼及塔楼连接部位,是需要着重加固的结构部位,包含内部的梁柱、剪力墙等,都会对后期的抗震效果提升起到显著作用,尤其是高层建筑的连接部位,加强之后对抗震的抵抗效果尤为明显。另外,设计人员要分析出整体的建筑震动受力情况,尽可能促进各个塔楼的高度相近,以此来提升塔楼总体抗震效果,加强水平方向对震动的分散和消除效果。

2.3明确结构嵌固定端位置

通过目前建筑开发现状来看,国家的开发资源相对较为紧张,因此多数地区都会用高层建筑设计来满足开发规模,以缓解国土资源紧张压力。而在这种设计思路的影响下,大底盘建筑结构得到了频繁应用,为了构造安全性和稳定性的提升,嵌固端的设计质量尤为重要,在此过程中,设计人员必须能够对大底盘多塔结构构造有一个充分了解,在设计过程中要对施工现场及施工环境进行勘探,并对建设地区的所呈现的地质环境、气候特点等因素进行考虑,以此来确定嵌固端的具体设计位置[4]。同时,如果设计人员所面临的设计空间有着较小的地下室层数,就要着重对地下室顶层嵌固进行强化,而如果地下室层数相对较多,则需要利用详细数据进行模型建立,以此来结合设计手段进行嵌固端的有效优化。

2.4强化主楼基础

在建筑工程大底盘结构设计阶段,要重点将基础设计质量进行有效提升,由于在顶部结构的长期荷载下,底部结构极为容易出现荷载不均等问题,对此,设计工作人员需要在保证顶部使用功能的前提下,综合考虑对主楼基础的荷载所带来的干扰,尽可能让结构荷载对基础均匀产生影响,同时,在设计多塔结构过程中,设计人员还要对建筑的整体平面刚度突变进行考虑,不能出现大底盘结构单一内收的现象,这时设计人员可以在此过程中增添一些剪力墙的搭配,从而平衡整体结构的稳定性和协调性。

3、结束语

总而言之,高层建筑大底盘多塔结构具有较强的功能性特征,能够充分满足人民群众对于现代建筑设计的实际需求。但是此种底盘多塔高层建筑结构十分繁琐、复杂,在设计要求方面也非常严格,特别是在不同类型的建筑设计过程中,有关设计人员应进行综合考量,以在源头上最大限度规避各种细小问题的发生,从而进一步提升工程施工质量,推动我国建筑业的稳定长久发展。

参考文献:

[1]胡洪波,李红.大底盘多塔建筑结构设计分析[J].科学技术创新,2022(36):111-114.

[2]张树林,梁子彪,胡志伟,周泽宇.大底盘多塔超高层建筑结构设计[J].山西建筑,2022,48(15):63-67.

[3]吴雨杨.大底盘多塔建筑结构设计的相关问题探讨[J].四川建筑,2021,41(03):35-36.

[4]展双全.大底盘多塔建筑结构设计的相关问题探讨[J].住宅与房地产,2020(09):55.