文档介绍：大底盘多塔复杂高层建筑结构设计分析
大底盘多塔复杂高层建筑结构设计分析
摘要:本文对大底盘多塔楼高层建筑结构体系进行了系统的整理,对大底盘多塔楼高层建筑结构进行了较系统的分析,以便得出一些对工程设计有实际指导意义的结论。
关键词:大底盘多塔楼高层结构的嵌固端;结构设计
1、前言
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(如连廊)结构相连,则成为大底盘多塔连体结构。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,且高振型对结构内力的影响大,当各塔楼质量和刚度分布不均匀时,结构扭转振动反应大,高振型对内力的影响更为突出。而且,由于多个塔楼通过底盘或连体相互连接,其振动特性、受力性能、破坏形式、分析模型及计算方法要比一般高层建筑复杂得多。
2、大底盘多塔楼高层建筑结构体系概述
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连成整体的大裙房,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2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。通常是下部为地下车库,上部为住宅小区。
2)大底盘结构顶层楼板不能作为上部多塔楼的嵌固端。这种结构形式通常为下部裙房为商场、酒店或其它服务用房,上部塔楼有办公、商住功能的综合性建筑。
从结构设计的角度来说,对于第一种类型,由于大底盘为塔楼部分的嵌固端,各个塔楼在水平和竖向荷载的作用下可以认为是相互独立的,结构内力分析可以分开进行。在这种情况下上部塔楼的结构设计是常规的,可不作讨论。但在进行结构大底盘部分的内力分析时,必须进行整体计算,但由于塔楼的侧各刚度相对于大底盘的侧向刚度来说比较小,因此,上部单个塔楼的在水平地震力作用下对于离塔楼位置较远的大底盘构件产生的影响很小,所以该种情况下对于大底盘的构件内力可以不考虑由于上部多塔楼的存在而对大底盘产生的复杂影响。计算单个塔楼时,要考虑相关范围的设计。鉴于此,《高层建筑混凝结构技术规程》中并未把此类结构形式归为复杂高层建筑。同样的,在结构设计中,对于紧身荷载作用下,需要进行整体模型计算,来进行基础等构件的设计,在水平荷载作用下,不需要对整体模型进行多塔相互影响的复杂结构分析。
对于第二种类型,由于多塔楼抗侧刚度同大底盘抗侧刚度相差不大,就必须考虑塔楼对于底盘结构整体的影响,若上部存在多个塔楼,则必须分析水平荷载作用下由于不对称的多塔楼的丰在,而引起大底盘产生的结构扭转效应,属平面不规则结构;另外,在整体计算的时候,该种结构在大底盘顶层侧向刚度同上层塔楼比较,必然存在刚度突变的情况,属于竖向不规则结构。综全以上几种原因,第二种类型的大底盘多塔楼结构在《高规》中把它列为复杂高层建筑结构。
大底盘多塔楼结构的这两种结构类型根本区别在于,上部塔楼是否可以把大底盘顶层楼板作为其嵌固部位,同时,底部大底盘是否为地下室。《高规》,高层建筑