某大底盘裙房地下室多塔结构的设计体会.docVIP

某大底盘裙房地下室多塔结构的设计体会 　　【摘要】带裙房及地下室大底盘多塔结构设计中，主要注意计算模型的选择和计算程序参数定义和多塔定义，并且对计算输出结果需要认真分析和比较。本文以某多塔大底盘结构设计为实例，通过整体计算及分塔计算结果的数据比较，提出了大底盘多塔结构设计方法及注意事项。 　　 　　【关键词】多塔结构 大底盘 裙房 地下室 　　中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号： 　　大底盘裙房及地下室主要用于商业用房和地下停车库，多塔高层主要用于住宅或办公用房。该建筑形式已越被来越多的建筑方案设计者采用。但其结构形式应属于复杂高层，在设计上应引起一定的重视。本文将以某大底盘多塔结构住宅小区对结构设计中的应注意问题作以分析和探讨。 　　本工程位于重庆市北碚区，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，场地类别为II类，由大底盘地下室、局部裙房及7栋单体小高层组成，整体结构计算模型中共有13层结构层，地下室及裙房为框架结构，上部住宅结构形剪力墙结构，整体属于复杂高层结构体系，在SATWE总信息结构体系中必须选择复杂高层结构，对多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%（有效质量系数）②。 　　一、地下室及裙房的结构设计 　　大底盘地下室作为上部多塔的结合部，将上部结构与地下室作为一个整体考虑，地下室顶部覆土1.8米，地下室层高4.8米，在计算中采用了弹簧刚度法。因地下室上一层的侧向刚度有剧烈变化，上部结构突然收进，属于竖向不规则结构，塔楼与地下室结合部位为结构薄弱部位，应加强抗震构造措施。且对地下室顶板的厚度及配筋均应加厚加强（本工程顶板厚度取值160mm），板钢筋双层双向拉通，对车库坡道入口等大开洞边楼板应进行弹性板定义计算。 　　地下室因建筑上考虑防水等较难处理因素而未设缝，本工程地下室长度已超出了规范允许的范围③，从而需要在结构上采取技术措施来防止由于结构超长引起的混凝土收缩裂缝。本工程主要采取设置后浇带和膨胀加强带相结合的方法，后浇带的位置根据上部塔楼的平面布置，间距一般控制在30~40米左右，因建筑原因无法设置后浇带时，增设膨胀加强带。见图1所示，后浇带和膨胀加强带均采用微膨胀混凝土浇筑，构件钢筋不截断，且增设不少于原配钢筋20%的附加钢筋，伸入两侧各1000mm。膨胀加强带混凝土与主体结构混凝土同时施工，后浇带的施工应严格按照国家有关规范施工。另外大底盘地下室在混凝土材料和养护上是控制裂缝的关键，宜采用低水化热的水泥配置混凝土并适量加入粉煤灰，加大碎石骨料用量，降低水灰比，掺加膨胀剂等措施，一定要加强混凝土的养护工作，控制混凝土内外的温度差，做好水冷降温等工作。 　　 　　 　　图1 地下室顶板平面布置图 　　二、多塔的结构设计 　　1．多塔结构必须在SATWE中进行多塔结构补充定义，可以用围区方式依次指定各个塔楼的范围，输入各塔楼的起始层号、终止层号和塔号，一般定义塔号根据楼层高低从高到低顺序定义，建筑伸缩缝两边分别定义多塔，缝隙两边的墙体还应执行“遮挡定义”，使该墙面成为风荷载遮挡面，其风荷载体型系数按设缝多塔背风面体型系数取值。定义多塔时，不能将同一个构件定义在两个塔内，也不能有些构件不属于任何一个塔，可以用多塔检查命令检查定义的多塔是否正确。 　　2．多塔结构的各个塔楼可以有不同的结构形式，根据结构高度和结构型式确定不同的构件抗震等级，也可以有不同的混凝土等级，这些操作可以在特殊构件补充定义中进行。 　　3．主体结构计算模型的底部嵌固部位，理论上应能限制构件在两个水平方向的平动位移和绕竖轴的转角位移，并将上部结构的剪力全部传递给地下室。因此对作为主体结构嵌固部位地下室楼层的整体刚度和承载力应加以控制，本工程地上室不具备嵌固条件，因此嵌固端位于基顶。 　　3．本工程将各塔楼和底盘综合在一起作为一个整体结构模型计算分析，进行全楼构件内力和配筋计算后，将整体计算的有关数据，在分析结果图形和文本显示中，把位移比，层间位移比，层间侧移刚度比，层间受剪承载力，剪重比等大多数控制系数分塔输出，把上部结构荷载与刚度传给基础，再进行基础设计，但是单凭整体模型中输出的周期比是不正确的，必须将多塔各自独立切分，分开进行抗震计算。本工程跟据建筑平面布置分别切分了7个单体，每个单塔在地下室部分保留2~3跨，使塔楼与地下室顶交界处作45度向外斜线交于地下室底部的范围内构件保留。选择整体模型和有代表性的2个分塔模型进行计算，计算结果数据比较如下表所示： 　　 　　 　　表1：周期比 　　 　　 　　表2：层间位移比 　　 　　 　　表3：层间侧移刚度比 　　 　　 　　表4：层间受剪承载力之比