摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，越來越多的人口涌入城鎮(zhèn)，造成城鎮(zhèn)用地逐年緊張，高層建筑逐漸取代城鎮(zhèn)中原有普通建筑。城鎮(zhèn)中越來越多的商業(yè)用房和住宅用房，選用了高層塔樓設(shè)計(jì)，這也給建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)，如何在保證建筑安全的條件下，緩解用地緊張，合理分配多塔樓地下室空間結(jié)構(gòu)，逐漸成為一個(gè)新的課題，本文結(jié)合冷水灘國有工礦棚戶區(qū)改造工程二期為例，淺析大底盤地下室多塔樓結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

　　關(guān)鍵詞 大底盤;地下室;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　推薦閱讀：《中國醫(yī)院建筑與裝備》(月刊)創(chuàng)刊于2000年，是中華人民共和國衛(wèi)生部主管、衛(wèi)生部醫(yī)院管理研究所主辦的衛(wèi)生工程與醫(yī)學(xué)裝備技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威刊物。

　　大底盤地下室多塔樓結(jié)構(gòu)是20世紀(jì)末出現(xiàn)的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，近幾年來，由于集群高層建筑越來越多地出現(xiàn)在城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)中，為了對(duì)其地下空間進(jìn)行有效的利用，大底盤地下室多塔結(jié)構(gòu)如雨后春筍般地出現(xiàn)在我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。大底盤地下室多塔樓結(jié)構(gòu)能將多地下室連在一起，一方面使建筑整體規(guī)劃更為簡(jiǎn)單合理，其對(duì)地下空間的合理利用也極大緩解了目前城鎮(zhèn)中車位稀缺的問題，因此，這種結(jié)構(gòu)形式在高端商業(yè)綜合體和小區(qū)住宅等大型建筑體系當(dāng)中的應(yīng)用越來越多。

　　大底盤地下室多塔結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成，地下室部分及上部結(jié)構(gòu)。地下室部分除作大型地下商用需要大開間外，基本都是用作固定停車位，因此一般情況下，其結(jié)構(gòu)都為框架結(jié)構(gòu)，上部塔樓的豎向構(gòu)件可以延長(zhǎng)到整個(gè)建筑群的基礎(chǔ)部分。冷水灘國有工礦棚戶區(qū)改造工程二期項(xiàng)目為住宅項(xiàng)目，商業(yè)樓層在地面上，地下部分主要為停車場(chǎng)。

　　1 項(xiàng)目概況

　　本工程總用地面積為32110㎡，總建筑面積為196546㎡，其中地上建筑面積為150005㎡，地下建筑面積為46541㎡。本項(xiàng)目由1#～6#六棟塔樓、兩層地下車庫組成，其中1#樓為2+31F(一、二層為商業(yè)用房及服務(wù)用房)，2#～6#棟為1+31F(一層為商業(yè)用房及架空層)。塔樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，車庫為框架結(jié)構(gòu)，車庫平面尺寸約為349x123m，地下室不設(shè)縫。根據(jù)詳勘報(bào)告，1#、2#、6#棟塔樓采用旋挖成孔灌注樁基礎(chǔ)，最大單樁豎向承載力特征值為7500kN，3#、4#、5#棟塔樓采用樁筏基礎(chǔ)，基樁采用HPC500型預(yù)應(yīng)力砼管樁，單樁豎向承載力特征值為1800kN，地下車庫采用HPC500型預(yù)應(yīng)力砼管樁，單樁豎向承載力特征值為1800kN，均以中風(fēng)化泥灰?guī)r為持力層。地下室耐火等級(jí)為一級(jí)，防水等級(jí)為一級(jí)。根據(jù)項(xiàng)目詳勘報(bào)告，本工程無需進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)[1]。其結(jié)構(gòu)整體模型如下圖：

　　2 嵌固部位的選取

　　在大底盤地下室多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，本工程地下室頂板可以作為上部塔樓嵌固端。經(jīng)過盈建科軟件計(jì)算比較，其抗側(cè)剛度是上部塔樓的2.5倍，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.14條規(guī)定，可以將地下室頂層樓板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。

　　為了驗(yàn)證此設(shè)計(jì)是否能達(dá)到結(jié)構(gòu)抗側(cè)設(shè)計(jì)要求，將整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，并在盈建科程序上對(duì)多塔樓執(zhí)行定義，然后進(jìn)行整個(gè)建筑的振動(dòng)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，水平方向的作用力對(duì)大底盤地下室內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響不大，由此可知，地下室頂層可作為上部塔樓嵌固端，其上部塔樓之間是相互獨(dú)立的，因此，在進(jìn)行建筑整體受力分析時(shí)，可獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算分析[2]。

　　3 結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

　　3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建模原則

　　由于大底盤地下室多塔結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量非常多，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)計(jì)算分析程序無法快速有效地對(duì)整體建筑給出準(zhǔn)確合理的計(jì)算模型，因此，在本工程項(xiàng)目中，采用整體模型和分離模型兩種建模方法。

　　其中，整體模型的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)φ麄€(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體考慮，準(zhǔn)確的獲得大底盤多塔結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其缺點(diǎn)是運(yùn)算數(shù)據(jù)龐大，多塔樓之間的計(jì)算參數(shù)難以做到有效識(shí)別;分離模型的特點(diǎn)是將大地盤地下室多塔結(jié)構(gòu)分開計(jì)算，以地下室頂板作為上部各塔樓的嵌固端，地下室作為單獨(dú)部分分開計(jì)算，分離模型的優(yōu)點(diǎn)是解決了結(jié)構(gòu)構(gòu)件過多引起的軟件無法正常計(jì)算的問題，缺點(diǎn)是在多塔樓間距較小的情況下，會(huì)忽略塔樓間地震作用的相互影響，并且在進(jìn)行大底盤地下室分析時(shí)，無法保障上部結(jié)構(gòu)對(duì)地下室的地震、內(nèi)力響應(yīng)準(zhǔn)確[3]。

　　3.2 分析參數(shù)

　　通過結(jié)構(gòu)模型計(jì)算，本工程主要的參數(shù)是水平地震作用下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力和內(nèi)力情況，其中，內(nèi)力參數(shù)是結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)時(shí)最重要的考慮因素，而應(yīng)力關(guān)系到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。因此，在分析多塔樓對(duì)大底盤地下室的影響參數(shù)時(shí)，要分析地震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力，對(duì)內(nèi)力的結(jié)構(gòu)合理性加以研究。

　　3.3 靜力計(jì)算結(jié)果

　　根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，以扭轉(zhuǎn)為主的第一周期與以平動(dòng)為主的第一周期兩者間比值≤0.9，這一比值能夠滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中第3.4.5條對(duì)于自振周期及第一扭轉(zhuǎn)平動(dòng)周期比的相關(guān)要求[4]。

　　4 超長(zhǎng)地下室裂縫控制措施

　　結(jié)合本項(xiàng)目超大型地下室，采用以下手段進(jìn)行裂縫控制：①通過溫度計(jì)算出最大溫差作用下產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，調(diào)整地下室鋼梁配筋量，并按受拉進(jìn)行錨固;②應(yīng)用相對(duì)補(bǔ)償技術(shù)，在地下室混凝土中加入膨脹劑;③在低于 20℃的環(huán)境下采用后澆帶進(jìn)行補(bǔ)充施工;④在混凝土中參入抗裂防水劑，其配比度為混凝土凝膠材料的9%;⑤做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作;⑥增加混凝土與鋼筋之間的握裹力，以提升抗裂性能[5]。

　　5 結(jié)束語

　　大底盤地下室多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式，既保證了多塔高層建筑的結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)也對(duì)建筑地下空間進(jìn)行了合理利用，滿足現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)綠色環(huán)保的要求，但是其設(shè)計(jì)所涉及的問題比較多，結(jié)合本項(xiàng)目的應(yīng)用實(shí)際情況來看，在進(jìn)行大底盤地下室多塔結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須在總體把握的同時(shí)，逐步完善細(xì)節(jié)處理。

　　參考文獻(xiàn)

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