多塔楼分析方法

‘壹’ 多塔结构建筑设计

1高层建筑大底盘不规则多塔结构的设计选型
现代的高层建筑大底盘不规则多塔结构的设计是从抗震设计出发的，对此要对不规则结构的程度进行分析和判断。通常情况下可以把高层建筑的不规则结构分为不规则结构、特别不规则结构和严重不规则结构三种类型。高层建筑不规则类型主要分为以下几种：（1）偏心布置（偏心距大于0.15或相邻层质心相差较大）。（2）扭转不规则（考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2）。（3）组合平面（细腰形或角部重叠形）。（4）楼板不连续（有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高）。（5）凹凸不规则（平面凹凸尺寸大于相应边长30%等）。（6）刚度突出（相邻层刚度变化大于70%或连续3层变化大于80%）。（7）尺寸突出（缩进大于25%，外挑大于10%和4m）。
（8）构件间断（上下墙、柱、支撑不连续，含加强层）。（9）承载力突变（相邻层受剪承载力变化大于80％）。在设计过程中尽量减少结构平面的不规则程度。判断不规则建筑结构不规则的标准是：其不规则结构超过一项高层建筑不规则类型指标的，判断为不规则类型；若是有多项超过高层建筑不规则类型指标或是某一项指标不规则程度超过指标程度过多的结构，判断其为特别不规则结构；若是出现体型较为复杂，存在多项指标超过高层建筑不规则类型，并且具有较弱的抗震环节，判之为严重不规则结构，这种结构会引起严重的后果。
2高层建筑大底盘不规则多塔结构的设计要点分析
大底盘多塔建筑结构在设计时首先要考虑到该结构的抗震效果，关于多塔楼建筑的抗震效果也配镇穗是现代人们越来越关注的问题。在大多数的大底盘多塔结构设计中主要采用“调”、“抗”、“放”的整体结构设计思想，因此设计出了一种适用于高层建筑的新型连体刚结构。同时通过现场实践对该系统进行了技术服务和工程质量方面的研究，实践结果表明该项设计结构经受住多种受力考验，达到了预期的效果。此外，从整体的设计模型中可以看出，在大底盘多塔结构中距离塔楼较远的结构构件受到的振动影响较小。换句话说，在水平力的作用下，多塔楼对于距离塔楼较远的构件的影响较小。由此，我们可以得出，在满足大底盘顶层上部塔楼嵌固层的条件下，可以对塔楼各部分结构进行拆分计算，并且这样的大底盘塔楼结构计算符合塔楼结构的实际受力情况，对于这些结构的计算将用于后续的工程设计当中。另外，大底盘顶层楼板平面要具有足够的刚度来满足其嵌固功能，可以采用大底盘顶层楼板与人防结构相结合的方式，得到顶层楼板的板厚厚度要达到300mm。对于板配筋设置采用双重双向拉通的方式，板的配筋率要在0.3%之上。针对落地的剪力墙的配筋要满足设计计算要求，其配筋值应为其对应上部短肢剪力墙配筋值的1.1倍以上。
3高层建筑大底盘不规则多塔结构的设培卜计计算分析
对高层建筑大底盘不规则多塔结构进行计算时要采用两种不同的力学模型结构分析软件进行计算，以确保对此不规则结构的力学分析的可靠性。对于B级高度的高层建筑大底盘不规则多塔结构的设计要满足的计算要求如下：首旅运先，采用两个或两个以上力学模型三维分析软件对此类建筑的整体内力位移进行计算；其次，在对此类建筑进行抗震计算时要考虑到结构的扭转效应，其振型数值要在塔楼数值的9倍及其以上，并且还要满足振型的参与质量不小于总质量的90%；最后对于此结构设计的补充运算采用弹性时程分析的方法。对于结构中薄弱层的弹塑性变形的验证，采用弹塑性静力或动力分析方法。针对那些竖向不规则的多塔结构或是高层建筑中某一层建筑的抗侧刚度在其上一层抗侧刚度的70%之下，或是其抗侧刚度值是其上相邻3层楼层侧向刚度平均值的80%之下，或是高层建筑中某层建筑的竖向抗侧力构建之间不连续，此楼层的薄弱层抗震标准值的地震剪应力需要乘以1.15的增大系数。对于高层建筑大底盘不规则多塔结构的设计需要满足JGJ3-20025.1.13的规定。
4高层建筑大底盘不规则多塔结构的设计
针对高层建筑的9度抗震设计，进行多塔结构设计时，其结构选用要尽量避免带夹层、连体、转换层等结构。针对高层建筑的抗震度在7度或是8度时，在选用建筑结构时，选用两种或以下种类的建筑结构，对于剪力墙结构错层的建筑房屋高度要分别≤80m和≤60m，其框架剪力墙结构错层建筑房屋的高度与剪力墙结构高度的要求相同。
5结语
在近代的高层建筑发展中，在对其结构设计时要结合实际情况，同时要注重结构设计计算的准确性，选用相对合理的结构方案对高层建筑大底盘不规则多塔结构进行设计。

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‘贰’ 大底盘多塔楼高层建筑结构的设计

大底盘多塔楼高层建筑结构的设计具体内含塌容是什么，下面中达咨询为大家解答。
当今高层建筑正日益向多功能方向发展,为满足建筑体型多样化和建筑多功能要求,近年来涌现出大量体型复杂的高层建筑,其中大底盘多塔楼就是很典型的一类。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)相连,则成为大底盘多塔楼连体结构。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,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,而且由于多个塔楼通过底盘或者底盘和连体相互连接,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。 一、大底盘多塔楼高李租层建筑结构体系的概述 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练成整体的大裙房,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。在实际工程的设哪老兆计中,总的来说,大底盘多塔楼高层建筑结构的设计为大底盘结构顶层楼板可作为上部多塔楼的嵌固端。通常带地下停车位的住宅小区基本属于该种类型。 从结构设计的角度来说,由于大底盘为塔楼嵌固端,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,可以不作讨论。在进行结构大底盘部分的内力分析时,必须进行整体计算,但由于塔楼的侧向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。鉴于此,高层建筑设计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,对于竖向荷载作用下,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楼相互影响的复杂结构分析。 二、大底盘顶层楼板可作为上部多塔楼结构的嵌固端 结合一个工程实例来说明结构设计工程中的问题。某住宅小区,地下二层为人防地下车库,地下一层为自行车库,地上为四栋11层的短肢剪力墙结构,抗震设防烈度6度,地震力加速度0.05g,场地类别Ⅳ类,地基基础设计等级丙级,短肢墙抗震等级三级,框架抗震等级四级。由于该高层住宅的地下室抗侧刚度较大,为典型的大底盘多塔楼结构。在结构设计初期,作为先决条件,首先应先进行多塔楼的嵌固端部位的判断,大底盘地下室部分的竖向构件范围选取为从大底盘顶层向外扩大底盘一层层高范围的区域。计算应用中国建筑科学研究院的有限元结构计算软件SATWE进行分析计算,经计算得出大底盘层各方向的抗侧刚度为RJX=2.7828E 07(kN/m),RJY=7.5515E 06(kN/m),上部塔楼一层各方向的抗侧刚度RJX=3.5976E 06(kN/m),RJY=2.6336E 06(kN/m),两者比较得知大底盘层的抗侧刚度比上部塔楼一层的抗侧刚度大一倍以上,因此可以把大底盘顶层楼板作为上部多塔楼结构的嵌固端。 为了更加清晰的说明该种类型的结构在设计过程中先可以单独把塔楼取出,按单塔模型进行水平力下的结构抗侧设计,然后我们对结构进行了整体建模,并应用SATWE程序对上部多塔楼进行多塔定义,然后进行结构的震动特性分析。 计算为单独塔楼模型时可计算得的振动周期为:T1=1.6154,平动系数1.00(0.00 1.00),转角90.20;T2=1.3810,平动系数0.59(0.59 0.00), 转角0.99;T3=1.2555,平动系数0.41(0.41 0.00),转角179.08。 将各栋塔楼全部输入的整体建模时,经过对振型的分析观察,发现,2号楼振动是第一,第四,第七个振型,计算所得的振动周期分别为:Tl=1.5559,平动系数1.00(0.00 1.00),转角89.85;T2=1.3375,平动系数0.65(0.65 0.00),转角0.12;T3=1.2319,平动系数0.35(0.35 0.00),转角179.36。 比较上述两种计算模型的周期特性计算结果,可以看出2号楼在两种计算模型下各振型的周期长度,结构转角和扭转状况非常接近,即是否为单塔楼模型输入或多塔楼的整体模型输入对于各栋塔楼本身来说其振动特性基本是一致的。另外,从整体模型的震型的震动中,我们也可以发现,在大底盘层,远离塔楼的结构构件振动幅度很微小。也就是说,水平力作用下,塔楼对大底盘层远离塔楼处的构件影响很小。因此,我们可以得出结论,在满足大底盘顶层为上部塔楼嵌固层的条件下,各塔楼是可以拆开分别进行结构计算分析,这样的计算假定和简化是符合结构的实际受力状况的,其计算结果也是可用于后续工程设计的。另外,为了保证大底盘顶层楼板的嵌固功能,必须保证大底盘顶层平面内具有足够的刚度,根据《高规》4.8.5条和4.5.5条的规定,采用的构造加强措施有:大底盘顶层楼板结合人防要求,板厚取为300mm厚,且板配筋双层双向拉通设置,配筋率不小于0.3%;另外落地的剪力墙配筋除应符合计算要求外,还应比对应部位上部短肢剪力墙的配筋大1.1倍以上。 三、结论 首先对大底盘多塔楼高层建筑结构体系进行了系统的整理,结合工程实例,对大底盘多塔楼高层建筑结构进行了较系统的分析,得到了如下对工程设计具有参考价值的结论:大底盘顶层楼板可作为上部多塔楼的嵌固层时,属一般的高层建筑结构,塔楼对大底盘层远离塔楼处的影响很小,满足一定的构造要求时上部各塔楼可拆开分别进行结构的整体计算与分析,这样的简化符合结构的实际受力状况。
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