浅述多塔大底盘结构设计要点及抗震措施
浅谈TOD项目大底盘多塔隔震结构设计内容
Construction & Decoration44 建筑与装饰2022年6月上 浅谈TOD项目大底盘多塔隔震结构设计内容蔡晓光北京广远工程设计研究院有限公司 北京 100124摘 要 随着国内TOD项目的蓬勃发展，一系列关于地铁车辆段上盖开发的结构设计难题也随之显现，如层间隔震设计要点，抗震性能化设计中性能目标的制定，框支转换的形式、项目执行过程中的痛点等。
论文通过对“TOD”项目的概述，提出了大底盘多塔隔震结构设计难点及措施以供参考。
关键词 TOD；减隔震；框支；车辆段；上盖开发Brief Discussion of Large-Chassis Multi-Tower Seismic Isolation Structure Design Content of TOD projectCai Xiao-guangBeijing Guangyuan Engineering Design Institute Co., Ltd., Beijing 100124, ChinaAbstract With the vigorous development of domestic TOD projects, a series of structural design problems regarding the development of the superstructure of subway depots have also emerged, such as key points of interlaminar seismic isolation design, formulation of performance goals in seismic performance-based design, form of frame support conversion, difficult points in project implementation. Through the overview of the “TOD” project, this article puts forward the design difficulties and measures for the large-chassis multi-tower seismic isolation structure for reference.Key words TOD; seismic isolation; frame support; depot; superstructure development1 “TOD”项目概念TOD （Transit Oriented Development ），即以大运量的公共交通整合混合用地的城市布局呼应了新城市主义提倡的步行、环境以及历史文化友好的发展原则[1]。
大底盘多塔结构地下室设计要点
大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现，在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位，其面积可达总竣工建筑面积的10%。
大底盘高层建筑由于上部结构塔楼相对大底盘地下结构刚度大，荷载不均匀，基底反力不均匀，基础底板的均匀变形，设计不当会引起基础开裂。
除此，之外，大底盘高层建筑地下室结构还有一些关键设计需要重点关注。
、大底盘高层建筑地下室结构类型及设计要点说明根据地下室层数及地下室与主楼连接方式通常可分为5 种结构类型，我们以地下车库结构为例说明，即与主楼断开单层地下车库、与主楼断开双层地下车库、与主楼相连单层地下车库、与主楼相连双层地下车库、地上一层、地下一层大平台式车库五种。
1）与主楼断开单层车库一种是车库与主楼完全脱开，仅以通道相连。
另一种是车库和主楼各为单体，结构计算相对简单。
设计时应注意车库埋深大于主楼基础埋深时，应尽量使主楼外墙与车库外墙净距增加。
如无条件时，车库与主楼间应设有效支护，并交代先施工车库后施工主楼，车库基坑开挖时不应使主楼基底土受到扰动。
【7 度设防】车库一般为丙类建筑，抗震等级为四级[1]。
7度i、n类场地丙类建筑不需进行地震作用计算。
中柱最小总配筋率应增加0.2%。
2）与主楼断开双层车库一种是车库与主楼完全脱开，仅以通道相连。
另一种车库和主楼各位单体，结构计算相对简单。
车库自重远不足以抗浮，车库底板配筋基本由水浮力控制。
设计时应注意在设计前摸清主楼边界与车库边界关系。
确定主楼基础埋深时，应考虑主楼与车库边界距离，保证施工的可行性。
注明基础施工顺序：先车库后主楼。
3）与主楼相连单层车库车库与多栋主楼相连形成大底盘。
设计时应注意嵌固部位设在主楼地下室顶板时，应注意主楼顶板与车库顶板高差不能太大（最好 <0.8m）。
嵌固部位设在基底时，上部结构应按多塔模型复核构件配筋。
车库柱配筋应考虑0.2Q0剪力调整。
主楼顶板与车库顶板间应设加腋，便于传递地震力。
大底盘多塔结构地下室设计要点
大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现，在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位，其面积可达总竣工建筑面积的10%。
大底盘高层建筑由于上部结构塔楼相对大底盘地下结构刚度大，荷载不均匀，基底反力不均匀，基础底板的均匀变形，设计不当会引起基础开裂。
除此，之外，大底盘高层建筑地下室结构还有一些关键设计需要重点关注。
一、大底盘高层建筑地下室结构类型及设计要点说明根据地下室层数及地下室与主楼连接方式通常可分为5种结构类型，我们以地下车库结构为例说明，即与主楼断开单层地下车库、与主楼断开双层地下车库、与主楼相连单层地下车库、与主楼相连双层地下车库、地上一层、地下一层大平台式车库五种。
（1）与主楼断开单层车库一种是车库与主楼完全脱开，仅以通道相连。
另一种是车库和主楼各为单体，结构计算相对简单。
设计时应注意车库埋深大于主楼基础埋深时，应尽量使主楼外墙与车库外墙净距增加。
如无条件时，车库与主楼间应设有效支护，并交代先施工车库后施工主楼，车库基坑开挖时不应使主楼基底土受到扰动。
【7度设防】车库一般为丙类建筑，抗震等级为四级[1]。
7度Ⅰ、Ⅱ类场地丙类建筑不需进行地震作用计算。
中柱最小总配筋率应增加0.2%。
（2）与主楼断开双层车库一种是车库与主楼完全脱开，仅以通道相连。
另一种车库和主楼各位单体，结构计算相对简单。
车库自重远不足以抗浮，车库底板配筋基本由水浮力控制。
设计时应注意在设计前摸清主楼边界与车库边界关系。
确定主楼基础埋深时，应考虑主楼与车库边界距离，保证施工的可行性。
注明基础施工顺序：先车库后主楼。
（3）与主楼相连单层车库车库与多栋主楼相连形成大底盘。
设计时应注意嵌固部位设在主楼地下室顶板时，应注意主楼顶板与车库顶板高差不能太大（最好≤0.8m）。
嵌固部位设在基底时，上部结构应按多塔模型复核构件配筋。
车库柱配筋应考虑0.2Q0剪力调整。
主楼顶板与车库顶板间应设加腋，便于传递地震力。
浅析大底盘多塔建筑结构设计
浅析大底盘多塔建筑结构设计【摘要】大底盘多塔结构是应用底部相连，上部分开的一种现代高层建筑结构模式。
这样的结构占地面积小、容积率高，不但能使建筑在使用功能上得到扩展，对楼体的商业功能极大的拓宽，而且在建筑效果上也有很好的抗沉降与抗震效果。
要做好大底盘多塔结构设计，还应在整体分析、基础设计等方面多做研究。
【关键词】大底盘多塔结构；高层建筑；结构设计高层建筑目前不再只是单纯的用于住宅或是办公场所，而是呈现了综合利用的趋势，为了满足建筑类型与适用功能多样化的要求，20世纪末开始，大底盘结构形式成为了高层建筑的流行建筑模式。
大底盘多塔结构就是将不同功能的各部分建筑同建在一个大面积、大空间的底盘上，这样底盘能创造一个较为宽松的空间，用于商用或是其他用处，从而满足了投资者与使用者的多方位要求，并能获得多方位的经济效益。
而在大底盘多塔结构整体设计时主要要考虑到地基差异沉降控制、抗震设计、嵌固端的确定、超长地下结构的防开裂措施，是大底盘多塔高层设计中的需要研究与优化的重要问题。
1.嵌固端的选择与相关措施关于高层建筑的结构设计，首先要分析计算结构的嵌固端位置，然后分析刚度与刚度比。
当高层建筑结构的刚度相对大，而地下室层数相对较少时，对嵌固端上方的部分进行结构分析计算比较，考虑抗震扭转周期以外的结构控制指标以及地上土层与楼体结构的受力，计算分析的结果和实际情况差别并不大。
而在地下室较多层结构的情况下，若用独塔结构的分析方法忽略地下室影响，其计算结果和配筋数据是偏差较大，则要以整体模型为工程设计依据。
首先，对于地下室层数较少的情况，对于大底盘多塔结构设计，最好的办法是简单化多塔结构设计，使各单体在地下室顶面嵌固。
按照《高层建筑混凝土结构技术规程》中对嵌固端的要求：“高层建筑结构计算中，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室的楼层侧向刚度不应小于相邻结构楼层侧向刚度的2倍。
”《建筑结构抗震规范》中也对嵌固端有明确的要求：“地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应避免在地下室顶板开洞口，并应采用现浇结构，其楼板厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不宜小于C30，应采用双层双向配筋，且每层每个方向的配筋率不宜小于0.25%。
大底盘多塔结构的设计要点
间 的 距 离 较 大 ，各 个塔 楼 底 部 ４ ５ 。 角 斜 线 会 彼 此 之 间 不 会 出 现 相 交 现 象 ，如 图 ２所 示 。
筑 ２个 月 且 上 一 层 混 凝 土 浇 筑 １个 月后 ， 并 保证 设 置 部 位 的梁 、 板 钢 筋 不 出 现 断 裂 ，后 浇 带 的混 凝 土 等 级 应 该 比底 板 的高 一 级 ， 并 做 好 养 护 工 作 。
大 底盘 多塔结构 的设计 要点
■ 闵 强
【 摘 要】大底盘多塔结构 虽然提 高了建筑 工程 的适用性 ， 但 也带 来 了结构 复杂化的 问题 ，给 结构设计带 来了困难 。
本 文 就 在 对 大 底 盘 多 塔 结 构 的 特 点 和 种 类 进 行 阐述 的 基 础 上 。分 析 了 其 结 构设 计 的 要 点 。
由于 功 能 需 求 、设 计 理念 等 的 不 同 ，大 底 盘 多 塔 结 构 在 整 体 上 呈 现 出 多 样化 的 特 点 ， 比如 常 见 的 无裙房多塔结构 、 带 缝 多塔 结 构 和 复 杂 多塔 结 构 等 。 与普 通 的 多塔 结 构 相 比 ， 大底 盘 多塔 结 构 在 对 称 性
4将塔楼底盘作为整体结构模型进行计算和分析全楼构件内力配筋计算后将整体计算数据在分析结果图形中显示出来将位移比层间位移比以及层间侧移刚度比和受剪承载力等系数分塔输出将上部荷载与刚度传到基础上然后对基础进行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
城 市 建筑 Ｉ 结构・ 抗震 ｌ Ｕ Ｒ Ｂ Ａ Ｎ Ｉ Ｓ Ｍ Ａ Ｎ Ｄ Ａ Ｒ Ｃ Ｈ Ｉ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ Ｉ Ｓ Ｔ Ｒ Ｕ Ｃ Ｔ Ｕ Ｒ Ｅ ・ Ａ Ｓ Ｅ Ｉ Ｓ Ｍ Ａ Ｔ Ｉ Ｃ
大底盘地库上多塔楼结构设计概要
大底盘地库上多塔楼结构设计概要一、概述大底盘地库上多塔楼结构是指在地下层设计大面积地库基础上，多栋高层建筑塔楼的设计结构。
这种设计方式在城市建设中越来越受到重视，尤其是在城市中心地段资源稀缺的情况下，通过地下空间的利用，可以有效缓解建筑密度过高带来的城市交通、环境等问题。
二、设计要点1.地库结构设计地库结构设计是大底盘地库上多塔楼结构设计的关键环节。
地库结构要能承载多栋高层建筑的重量，并且保证地下空间的安全稳定。
常见的地库结构设计包括桩基础设计、地下连续墙设计、地下室梁柱设计等。
在大底盘地库上多塔楼结构设计中，地库结构必须经过精密的计算和施工工艺的优化，以确保地库的承载能力和抗震性能。
3.一体化设计大底盘地库上多塔楼结构设计要实现地库和塔楼结构的一体化设计。
地库结构和塔楼结构在设计中应该紧密结合，充分考虑地下空间和地上空间的整体规划和设计。
一体化设计要求地库结构和塔楼结构在结构形式、构造方式和材料选用上实现统一，以保证整个建筑群的结构一致性和协调性。
4.绿色环保设计大底盘地库上多塔楼结构设计要注重绿色环保设计。
在地库结构和塔楼结构设计中，要采用可再生材料和节能技术，优化建筑结构和材料的使用，减少对自然资源的消耗，降低建筑物的环境影响。
在设计中要充分考虑建筑物的环境适应性和可持续性，使建筑群在使用过程中能够达到节能减排和环境保护的目标。
三、设计实践设计实践是大底盘地库上多塔楼结构设计的关键环节。
在实际设计中，设计师需要充分了解地库结构、塔楼结构和一体化设计的要求，根据具体项目的条件和要求，制定合理的设计方案，选用合适的结构形式和施工工艺，确保设计方案的实施性和可行性。
1.项目调研在设计实践中，设计团队需要对项目进行充分的调研和分析，包括地下空间利用状况、地质地形条件、地下管线情况、建筑物布局要求等方面。
通过调研和分析，设计团队能够了解项目的实际情况，为设计方案的制定提供依据。
2.方案设计在了解项目需求和条件的基础上，设计团队可以制定合理的设计方案。
大底盘多塔楼高层建筑结构的设计分析
大底盘多塔楼高层建筑结构的设计分析随着城市化进程的加快，建筑高度越来越高，大底盘多塔楼结构设计成为一种常见的设计方案。
这种设计方案具有很多优势，但也存在一些挑战。
本文将对大底盘多塔楼高层建筑结构设计进行分析。
在大底盘多塔楼高层建筑结构设计中，最常见的是采用钢筋混凝土结构。
这种结构具有较强的承载能力和抗震能力。
大底盘设计是指在建筑底部设置一个大面积的水平结构，用来分散和传递上部楼层的荷载。
这种设计可以减小每栋塔楼的自重和地震作用下的弯矩，从而提高整个建筑的抗震性能。
大底盘多塔楼的结构设计需要考虑到多个塔楼之间的相互影响。
在设计中，需要合理安排塔楼之间的间距和布置，以确保每个塔楼都能够正常承载荷载，并且不会影响到其他塔楼的结构安全。
此外，还需要考虑到防风设计，以确保大风天气下建筑的稳定性。
在大底盘多塔楼高层建筑结构设计中，还需要考虑到塔楼的抗震性能。
在设计中，需要进行抗震计算和细化设计，确保建筑在地震作用下能够保持完整和稳定。
常见的抗震设计方法包括设置钢筋混凝土剪力墙、新增钢结构支撑、加固钢筋混凝土柱等。
此外，在大底盘多塔楼高层建筑结构设计中，还需要考虑到施工和施工期的影响。
这种结构设计通常需要额外的施工工序和施工周期，且施工范围较大。
因此，在设计时需要考虑到施工的便利性和经济性，并且合理安排建筑的施工顺序。
总之，大底盘多塔楼结构设计在满足建筑高度需求的同时，也需要考虑到结构的稳定性和抗震性能。
合理的结构设计可以提高建筑的安全性和稳定性，并且在施工期间能够更好地满足施工需求。
同时，设计师还需要考虑到建筑的整体美观和功能性，以满足使用者的需求。
大底盘多塔综合楼结构设计要点
大底盘多塔综合楼的特点
结构复杂
大底盘多塔综合楼的结构形式多样，需要考虑底盘与塔楼 的连接方式、塔楼之间的相互影响以及建筑的整体稳定性 等因素。
抗震要求高
由于大底盘多塔综合楼的结构特点，其抗震性能要求较高 。在地震作用下，底盘和塔楼之间的相互作用会更加复杂 ，因此需要进行详细的抗震分析和设计。
详细描述
由于多塔楼结构的重量分布不均，各塔楼之间的沉降差异可能较大，特别是在软 土地基上。为了解决这个问题，设计时需要充分考虑地质勘察数据，对地基进行 加固处理，并采用沉降缝、后浇带等技术措施来减小沉降差异。
结构稳定性问题
总结词
结构稳定性是确保大底盘多塔综合楼安全的关键因素，设计时需要充分考虑各 种载荷和工况。
详细描述
在设计中，应充分考虑连接部位的受力特点，采用可靠的连接方式和构造措施，如预应力连接、焊接 等，确保连接部位能够承受各种载荷和工况下的应力、应变要求。同时，对于重要的连接部位，需要 进行详细的受力分析和试验验证，以确保结构的安全性和可靠性。
04
案例分析
案例一：某大底盘多塔综合楼结构设计案例
地震是一种常见的自然灾害，对建筑物安全构成严重威胁。未来研究应加强大底盘多塔综 合楼的抗震性能研究，提高建筑的抗震能力。
THANKS
谢谢您的观看
用效率和城市空间品质。
大型公共设施
大底盘多塔综合楼还可以用于大 型公共设施的建设，如图书馆、 博物馆、医院等。这种结构形式 可以满足公共设施对空间多样性
和建筑高度的需求。
02
结构设计要点
基础设计
01
02
03
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浅述多塔大底盘结构设计要点及抗震措施
随着社会经济发展，多塔大底盘建筑不断涌现，以解决公共建筑用房和日益旺盛的停车需求，同时有助于实现居民区综合配套功能和居住环境绿化美化的目标。
1. 多塔大底盘结构特点
多塔结构，一般是在多栋高层建筑的底部有一个连成整体的大裙房（含地下室）形成大底盘。
多塔结构在底盘上一层的平面布置有剧烈变化，上部结构突然收进，属于竖向不规则结构；塔楼与底盘的结合部结构竖向刚度和承载力发生突变，容易形成薄弱部位；多个塔楼相互作用，使结构振型复杂，如结构布置不当，扭转振动反应及高阶振型影响会加剧。
多塔结构在受力上有两个突出的特点：
1）每个塔楼有独立的迎风面，在计算风荷载时，一般可以不考虑各塔楼间的相互影响。
若上述结构按单塔结构计算时，在计算X向风荷载时，其迎风面积为X向迎风面宽度与层高的乘积，计算得到的本层X风荷载均分到两个塔的所有节点上，与实际情况相比，各节点的风荷载值少算一半；同理，Y向迎风面宽度增大，计算的节点风荷载偏大。
2）每个塔楼都有独立的变形，其变形不仅与塔楼本身因素有关，与底盘的连接关系及底盘的受力特性也有关。
各塔楼间没有直接影响没在一般抗震设计时，一般可以不考虑塔楼间的相互作用。
但如果各塔楼的高度、刚度相差很大，且塔楼布局不合理，各塔楼通过底盘的间接影响很大时，其相互作用就不能忽略了。
2. 多塔大底盘结构的计算分析
《高层建筑混凝土结构技术规程》10.6.3规定：大底盘多塔楼结构，可按整体结构和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼结构扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值，并采用较不利的结果进行结构设计。
多塔结构周期比的计算模型，宜采用分塔切开的单塔模型分析。
因为多塔振动是相互影響的共同振动，理论上是分不开的，这样很难确定各塔彼此都合理的扭转周期和平动周期。
控制剪重比、位移比、刚度比、承载力比的计算模型可以是整体模型，但一定要定义多塔，否则，这些结构性能指标的统计将没有意义。
构件设计一般可取多塔的整体模型分析。
当下部连体层数较多时，应以整体分析模型为主；下部裙房层数较少时，可按单塔模型分析设计，或者两者取大值控制。
根据多塔结构与大底盘的不同连接，分两种情况进行多塔切分简化。
1）地下室相连，地上各塔分开。
各塔楼地上部分可单独建模，单独设计，嵌固点取在地下室顶板位置（一般可以满足），可得到各塔楼的周期比、构件内力，该独立模型可用于塔楼上部结构设计。
然后再进行整体建模，设计地下室及基础。
各塔底层（地上一层）的设计结果，应取两种模型包络设计。
2）地下室相连，地上有裙房，裙房以上各塔分开。
一般采用45°斜线切分法：从塔楼和裙房顶板交界处作45°向外斜线交于裙房及地下室底部，嵌固于基础顶面，截取各塔计算其周期比、位移比及结构构件配筋。
而后进行整体计算，设计裙房、地下室及基础。
3. 多塔结构的建模方式
结构分析计算一般采用PKPM软件，对多塔结构的整体建模计算，软件有两种方法：
1）普通层模型多塔补充定义。
所有塔楼平面都在同一标准层中布置完成，下一层的楼顶标高即是上一层的层底标高，任何楼层都只能和层高紧相邻的上下层相连，组装方式如图（四）所示。
然后指定“多塔”，在平面图中以围区的方式指定各塔楼范围内的构件；在“多塔立面”中，可以根据两个塔楼的不同情况，修改层高、混凝土等级及抗震等级等参数。
该方法的优点在于标准层数少，分塔方式较清晰。
2）采用“广义楼层法”进行建模计算。
分别建立大底盘部分的标准层及大底盘以上各单独塔楼独立的标准层模型，组装时先自下而上完成第一个单塔，然后其余单塔通过修改楼层底标高均以大底盘顶部为基底依次组装完成，由程序自动判别所有楼层的空间位置并形成连接，组装方式如图（五）所示。
该方法为第一种方式的有效补充，适合复杂多塔工程的建模。
4. 多塔大底盘结构的设计要求
多塔结构在底盘上一层的平面布置有剧烈变化，上部结构突然收进，属于竖向不规则结构；塔楼与底盘的结合部竖向刚度和承载力发生突变，容易形成薄弱
部位；多个塔楼相互作用，使结构振型复杂，如结构布置不当，扭转振动反应及高阶振型影响会加剧。
大量震害实例说明，塔楼与大底盘结合部位及上下各一层的构件在地震中破坏严重。
为此，规范为多塔结构提供了比较详细的抗震措施要求，在多塔结构抗震设计中，应当从概念设计出发，重视结构薄弱部位的分析，加强抗震构造措施，其要点是：
1）各塔楼的层数、平面和刚度及结构形式宜接近；塔楼对底盘宜对称布置；上部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%，以减小塔楼偏置对底盘的扭转效应。
2）抗震设计时，转换层宜设置在大底盘范围内，不宜设置在底盘以上的塔楼内，以避免高位转换形成的结构薄弱部位。
3）多塔大底盘结构，底盘顶部的楼板宜加强，楼板厚度不宜小于150mm，宜双层双向配筋，每层每方向钢筋网的配筋率不宜小于0.25%。
底盘屋面上、下层结构的楼板也应加强构造措施。
4）塔楼中与裙房相连的外围柱、剪力墙，从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内，柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高，剪力墙宜按规定设置约束边缘构件，柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密；多塔楼之间裙房连接体的屋面梁应予以加强；当塔楼结构相对于底盘结构偏心收进时，应加强底盘周边竖向构件的配筋构造措施。
5. 结论
1）在多塔大底盘结构中，应根据工程实际情况，合理确定计算模型的嵌固端，采用合理的简化模型进行计算分析。
2）多塔结构振型比较复杂，应准确理解“塔”的概念，正确划分多塔是结构整体计算的关键。
3）结构的整体指标分析可采用分塔计算模型分析，而结构构件设计需取整体与分塔模型的计算结果包络设计。
4）应当从概念设计出发，重视对结构薄弱部位的分析研究，加强关键部位的抗震构造措施。
参考文献
[1]肖雄远. 多塔大底盘结构的分析与优化设计探讨. 中国房地产业2013年05期
[2]卫晓峰. 浅谈大底盘多塔楼高层建筑结构的设计分析. 城市建设2010年01期。