第４７卷第２期２０１６年２月 Ｖ＿０ｌ｜４７ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２０１６ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｋ￣￣ 建 筑 技 术 ·１６３· 大底盘双塔结构的设计与分析 康晓菊 （同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司，２０００９２。上海） 摘要：多塔结构由于塔楼之间的相互作用，在塔楼裙房中将产生较大的内力和变形，设计时应进行仔 细的分析研究，并采取必要的加强措施，以保证结构的安全可靠。 关键词：大底盘；不对称；双塔；地震分析 中图分类号：ＴＵ ３１８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００—４７２６（２０１６）０２—０１６３—０２ ＤＥＳＩＧＮ ＡＮＤ ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＮ ＬＡＲＧＥ－－ＢＡＳＥ ＤＯＵＢＬＥ－－ＴＯＷＥＲ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＫＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｊｕ （Ｔｏｎ￣ｉ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｄｅｓｉｇｎ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ，２０００９２，Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｔｏｗｅｒｓ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ—ｔｏｗｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｂｉｇ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｓｅｒｉｏｕｓ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍａｙ ｂｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ａｍｏｎｇ ｐｏｄｉｕｍ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｃａｒｅｆｕｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｓｈａｌｌ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｄｕｒｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｓｈａｌｌ ｂｅ ａｄｏｐｔｅｄ，ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｙ．ｔ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅ ｂａｓｅ；ａｓｙｍｍｅｔｙ；ｄｏｕｂｌｅ—ｔｏｗｅｒ；ｓｅｉｓｍｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒ１工程概况 其承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的 ５０％，为主要抗侧力构件。剪力墙部分的抗震等级 温州龙湾行政中心区Ｅ１１地块，地面上由一 为三级，框架部分的抗震等级为四级，局部竖向构 栋１６层的航空酒店（平面呈Ｌ形）和一栋ｌ５层的 件抗震等级需提高，按ＪＧＪ３—２０１０《高层建筑混凝 办公楼建筑及连接两栋高层的三层商业裙房组成， 土结构技术规程》１０．６．５条执行。 整个基地下建有２层地下室用作地下车库及设备用 裙房二层以下在航空酒店范围内的柱截面主要 房，地下室层高分别为地下一层５．０ｍ（室外覆土 尺寸为９００ｍｍ×９００ｍｍ，在办公楼范围内的柱截 部分层高３．７ｍ），地下二层３．８ｍ，其中地下二层 面主要尺寸为１ ０００ｍｍ×１ ０００ｍｍ，主楼其余层的 局部战时转换为人防地下室。主楼部分航空酒店高 柱截面尺寸均为８００ ｍｍ×８００ ｍｍ，柱混凝土强度 ５９．８５ｍ，办公楼高５９．１５ｍ，裙房高１４．８５ｍ，裙房 等级从Ｃ４０变化为Ｃ３０，楼板及梁的混凝土强度等 部分层高为５．１ｍ，航空酒店主要层高为３．４ｍ，办公 楼主要层高为３．７ｍ。柱网尺寸主要为８．４ｒｎ×８．４ｍ 和８．４ｍ×７．２ｍ。主楼和裙房不设缝，属于大底盘多 ２弹性计算结果分析 塔结构。 选用ＳＡＴＷＥ软件对结构进行小震弹性反应谱 本工程设计基准期为５０年。结构安全等级为二 分析，由于本工程属于大底盘多塔结构，根据ＪＧＪ３ 级，抗震设防烈度为６度，设计基本地震加速度为 ２０１０《高层建筑混凝土结构技术规程规》５．１．１４ Ｏ．０５ ｇ，地震分组为第一组。本工程商业面积不超过 条，计算时分别采用整体模型和单塔模型（图１）， １７０００ｒｎ ，故为标准设防类别。场地土类别为Ⅵ类， 以地下室顶板作为结构的嵌固端，振型组合方法 场地和地基稳定。基本风压采用５０年重现期的风压， ＣＱＣ，计算振型数为２７阶。 取０．６０ｋＮ／ｍ ，地面粗糙度类别Ｂ类。 —级均为Ｃ３０。 根据建筑平面设计及考虑结构抗侧能力，采用 钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系。剪力墙布置在 主楼的楼梯Ｉ司及电梯间四周，各楼层剪力墙完整， 剪力墙与框架柱通过框架梁刚接，空间作用强， 收稿日期：２０１５－１１－１２ ＿且摹 （ａ） （ｂ） （ｃ） 图１整体模型和单塔模型 （ａ）整体模型；（ｂ）办公楼单塔模型；（Ｃ）航空酒店单塔模型 作者简介：康晓菊（１９８１一），女，江苏南通人，工程师，ｅ—ｍａｉｌ ｋａｎｇｘｊ＠ｔｊｓｈｙ．ｔｏｍ．ｃｒ１． 由计算结果可以看出，无论是整体计算模型还 ·１６４· 建筑技术 第４７卷第２期 是单塔计算模型，最先出现都是平动振型，且扭转 在１２层以下ｙ向的位移比均小于１．２，在顶部四层 ＇鲁喽 周期与平动周期之比均小于０．８５，有效质量系数均 的】，向位移比在１．２～１＿３之间。单塔模型中，裙房 大于９０％。由于地震烈度小，规范规定的层间位移 的位移比超过１．２，这是因为按规范规定单塔模型附 ６ ４ ２ Ｏ ８ ６ ４ ２ Ｏ 角１／８００的限值较易满足（图２－５）。 。 向位移比 图２整体计算模型 向位移比 ＿ ；／ ／三 霾 。（—上 ——～ ／ ． １ ０５ ｌ ｌ０ １．１５ １．２Ｏ １－２５ ｌ－３Ｏ ｙ向位移比 图３整体计算模型ｙ向位移比 一涸 二：＝ ：（、 ＝＝＝ ． １ １０ １ １５ ｌ ２Ｏ １．２５ ｌ＿３０ １－３５ １．４Ｏ 向位移比 图４单塔计算模型 向位移比 ． 。 ‘ ／ ／ 一 ：ｉ 楼 限值 ’ －Ｌ Ｉ ．ｙ向位移比 图５单塔计算模型ｙ向位移比 从图２—５可看出，整体模型和单塔模型的计算 结果基本一致，两个模型中塔楼 向的位移比均小 于１．２，办公楼ｙ向的位移比均小于１．２，航空酒店 带两跨的裙楼结构，并不能真实反映裙房的实际情 况，裙房结构的位移比应以整体模型的计算结果为 准，从图２和图３中可看出，裙房的位移比均小于 １．２。从振型、层间位移角以及位移比数据可以看出， 结构布置合理，具有较好的抗侧刚度和抗扭刚度。 考虑到设置伸缩缝会带来建筑构造处理的困难， 使用阶段的渗漏问题很难完全避免，故整个大底盘 结构按不设缝设计，形成了大底盘上的多塔结构（本 工程为两个塔），两个塔在大底盘上为非对称布置， 最大偏心率为１５．２％。塔楼偏置带来的问题：（１） 塔楼传递下来的水平力有较大的一部分通过裙房屋 面楼板传递到裙房的竖向构件；（２）塔楼偏置会加 剧裙房在水平力作用下的扭转效应，表现为裙房周 边框柱的扭转位移比较大，但图２和图３显示，本 工程裙房的扭转位移比仍能控制在１．２以内。 由于两个塔形状各异，在地震作用下，塔楼传 递下来的水平力不是完全通过塔楼部分的竖向构件 传到基础，而是有较大一部分传递到了裙房的竖向 构件再传递到基础，上部塔楼水平作用在裙房屋面 交汇处发生传力路径的改变，裙房屋面板实际上承 担了转换层楼板的作用，受力复杂，为了弄清楼板 的应力分布规律，以给设计提供依据，采用ＰＭＳＡＰ ｓ对大底盘楼板在地震作用下的应力进行了计算分 析，可看出，由于 向楼板刚度相对较大，故，，向 水平地震作用下的应力要比 向大，楼板拉应力水 平高，具体表现为以下特点：（１）由于塔楼剪力 墙在地震作用下底部产生较大的倾覆弯矩，导致在 相连底板上出现以剪力墙为中心的拉应力扩散，且 越靠近剪力墙其拉应力越大；（２）水平地震下， 楼板在大开口位置，如电梯井、屋面采光屋面等附 近均产生了应力集中；（３）水平地震下，拉应力在 外形突变凹进位置处也集中开展，在ｙ向地震作用 下，较大的拉应力均出现在平面突变位置处；以上 表明在地震力作用下，该三处部位楼板可能最先破 坏，因此在设计中应对该部位杆件承载力及连接构 造均予以加强，实际设计时，本层楼面板厚度取为 １５０ｍｍ，局部加厚至２００ｍｍ，且对梁、柱也进行 了适当的加强。 参考文献 ［１］ＧＢ５００１１－－２００８，建筑抗震设计规范国家标准［ｓ］． ［２］ＪＧＪ３—２０１０，高层建筑混凝土结构技术规程ｉｓ］．
