background image

论多塔楼结构设计

 摘

 要多塔楼结构的主要特点在多个多、高层建筑的底部有一个连城整体的大裙房,形成

大底盘;针对多塔楼的结构设计,本文提出个人的设计观点以供探讨。

 

  关键词多塔楼;结构设计;构造;规定

 

  

1 多塔楼结构定义 

  多塔楼结构的主要特点是,在多个多、高层建筑的底部有一个连城整体的大裙房,形成
大底盘;当

1 幢高层建筑的底部设有较大面积的裙房时,为带底盘的单塔结构,这种结构

是多塔楼结构的一个特殊情况。对于多个塔楼仅通过地下室连为一体,地上无裙房或有局部
较小裙房但不连为一体的情况,一般不属大底盘多塔楼结构。

 

  

2 多塔楼结构布置和构造的有关规定 

  

2.1 带大底盘的多高层建筑,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;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,多塔楼结构(含单塔楼)设计
中应遵循下述结构布置的要求:

 

  

 (1)塔楼对底盘宜对称布置,塔楼结构的综合质心与底盘结构质心的距离不宜大于

底盘相应边长的

20%(《高规》第 10.6.1 条)。 

  

1995 年日本阪神地震中,有几幢带底盘的单塔楼建筑,在底盘上一层严重破坏。1 幢 5

层的建筑,第一层为大底盘裙房,上部

4 层突然收进,而且位于大底盘的一侧,上部结构

与大底盘结构质心的偏心距离较大,地震中第

2 层(即大底盘上一层)严重破坏;另 1 幢

12 层建筑,底部 2 层为大底盘,,上部 10 层突然收进,并位于大底盘的一侧,地震中第 3
层(即大底盘上一层)严重破坏,第

4 层也受到破坏。 

  中国建筑科学研究院建筑结构研究所等单位的试验研究和计算分析也表明,塔楼在底
盘上部突然收进已造成竖向刚度和抗力的突变,如结构布置上又使塔楼与底盘偏心则更加
剧了结构的扭转振动反应。因此,结构布置上应注意尽量减少塔楼与底盘的偏心。

 

  

 (2)抗震设计时,带转换层塔楼的转换层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内,否则

应采取有效的抗震措施(《高规》第

10.6.2 条)。 

  多塔楼结构中同时采用带转换层结构,这已经是两种复杂结构在同一工程中采用,结
构的竖向刚度、抗力突变加之结构内力传递途径突变,要使这种结构的安全能有基本保证已
相当困难,如再把转换层设置在大底盘屋面的上层塔楼内,仅按规范和其他各项规定设计
也很难避免该楼层在地震中破坏,设计者必须提出有效的抗震措施。上面介绍的日本阪神地
震的震害很值得我们吸取经验教训。

 

  

 (3)多塔楼建筑结构的各塔楼的层数、平面和刚度宜接近(《高规》第 10.6.1 条)。 

  中国建筑科学研究院建筑结构研究所等单位进行了多塔楼结构的有机玻璃模型试验和
计算分析说明,当各塔楼的质量和刚度不同,分布不均匀时,结构的扭转振动反应大,高
振型对内力的影响更为突出。如各塔楼层数和刚度相差较大时,宜将裙房用防震缝分开。

 

  

 (4)结构布置中不允许上述 3 中不利的结构布置同时在一个工程中出现。 

  

2.2 多塔楼结构的设计除需符合《高规》的各项有关规定外,尚应满足下列补充加强措施:

 
  

 (1)为保证多塔楼(含单塔楼)建筑结构底盘与塔楼的整体作用,底盘屋面楼板厚

度不宜小于

150mm,并应加强配筋构造,板面负弯矩配筋宜贯通;底盘屋面的上、下层结

构的楼板也应加强构造措施。当底盘楼层为转换层时,其底盘屋面楼板的加强措施应符合
《高规》第

10.2.20 条及关于转换层楼板的规定(《高规》第 10.6.3 条)。 

  

 (2)抗震设计时,对多塔楼(含单塔楼)结构的底部薄弱部位应予以特别加强。多塔