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摘要：针对某大底盘、多塔连体、体型极为复杂的高层建筑实例，对其基础设计与上部结构设计进行深入分析，并通过计算得出设计科学合理，能满足规范和使用要求的结论。
关键词：大底盘；多塔连体；复杂体型高层建筑；基础设计；上部结构设计
如今，高层建筑的体型越来越复杂，而且多见大底盘与多塔连体形式，这给建筑的基础和结构设计都带来了很大的困难，如果设计不合理，将造成安全问题，甚至引发事故，带来不必要的损失。
1、工程概况
某建筑群共有6座高层住宅组成（1#楼～6#楼），设1层地下室，1#楼与2#楼、3#楼与4#楼、5#楼与6#楼在高度上部分相连，3#楼与4#楼之间采用拱形连体，能丰富区域景观，凸显建筑特色，成为标志性建筑。地下室高度为5.5m，长度为210m，未设置伸缩缝与沉降缝，采用钢筋混凝土结构，建筑地上1层～地上3层为裙房，高度为4.7m。
2、基础设计
经前期场地地质勘察，从上到下土层依次为：厚度为0.9-1.5m的杂填土，厚度为0.9-1.5m的粘土，厚度为16.9-21.8m的淤泥，厚度为2.1-6.1m的粘土，厚度为1.2-10.5m的粉质粘土，厚度为1.9-6.9m的粘土，厚度为0.4-10.3m的全风化基岩，厚度为0.4-6.6m的强风化基岩，厚度不超过10m的中风化基岩。地表和地下水位之间的距离为0.6m，水质无侵蚀性。
因工程处在沿海区，场地上层土质较软，且地下水位高，岩层埋藏深度大，并具有一定起伏，地表下方30-50m范围内主要为具有较高压缩性的软土。同时，地下室长度较大，超出规范要求，属典型的超长结构，必须考虑温度应力造成的影响。另外，塔楼荷载偏大，裙房则较小，局部采用下沉式广场，有明显的荷载差异，不均匀沉降将造成直接影响，极大的增加了设计难度。对此，设计决定采用桩阀式基础，同时引入先进技术措施，以保证结构安全与工程质量。
工程主要采用直径相对较大的钻孔灌注桩，同时将中风化岩层视作灌注桩的持力层，持力层中桩端的深度要达到d，同时在桩端实施压密注浆，减少差异沉降。对于桩径，需要按照荷载与沉降进行计算，采用C30混凝土，抗拔桩全长度配筋。
除建筑塔楼设置厚度为2.2m的筏板基础以外，其它都为独立承台。承台基础和筏板基础之间，以及地梁和独立承台之间，均配置不小于700mm的底板。为避免混凝土产生较大的温度应力与收缩现象，底板与顶板都要用就有补偿收缩特性的C35混凝土，同时提高一定配筋率，在荷载有很大差异的位置增设一定数量的后浇带，在主体施工完毕后进行封闭，这样能进一步减少以差异沉降带来的应力。对于塔楼的筏板基础，需要按照弹性支座板完成计算与分析。
为了保证建筑地下室大体积砼施工质量，需在技术层面满足以下基本要求：第一，由45d及60d的后期强度替代常规的28d强度；第二，确定合适的配合比，在条件允许的情况下以水化热相对较低的水泥为主；第三，用由AEC水泥制成的具有补偿收缩特性的混凝土，具体用量通过试验和分析确定；第四，采用蓄热养护措施，并辅以动态温度监测，保证养护质量。蓄热养护是指采用草包或者是塑料薄膜进行覆盖，同时予以持续洒水，一般持续时间要达到14d以上；最后，混凝土的内部和外部温差应控制在25℃以内，否则将产生温缩裂缝，造成质量问题。
考虑到地下室的长度和深度都较大，但竖向荷载偏小的特点，在基坑支护方面决定采用一桩多用的方法，是指以基础围护桩为主，在各阶段分别当做围护结构，工程桩及地下室的外墙，具有良好的经济效益。设计塔楼核心筒的过程中，应重点考虑是否有管道从墙体中穿过，为了使结构保持稳定和安全，需要综合布置所有专业的管线，特别是核心筒中被削弱的部位，必须进行有效的增强处理。
3、上部结构设计
3.1上部结构选型
如前所述，该建筑群包含6座住宅和3层裙房，不仅底盘较大，而且多塔连体，体型十分复杂。工程设计阶段采用框剪体系，除管道井、电梯井与楼梯间采用抗扭剪力墙外，其它都为常规剪力墙，即均不落地，同时在裙房的顶层采用转换梁，以此满足大空间及大柱网方面的要求。下层采用C40混凝土，上层采用C30混凝土，剪力墙的厚度在200-250mm范围内，局部设置的抗扭剪力墙，其截面应增加到400mm。屋面板及楼面实际厚度都应根据板跨进行确定，由于本工程的屋面板与楼面都有很大的跨度，容易出现角部开裂等问题，所以不仅要进行配筋计算，而且还要在角部设置构造筋，对于转换层和与之相邻的楼板，其刚度应根据现行设计与施工规范进行加强处理，楼板总厚确定为200mm，框架的支柱与支梁都根据现行规范进行设计，通常情况下，框架抗震等级取3级，普通剪力墙也为3级，而抗扭剪力墙则为2级。
1#楼和2#楼、5#楼和6#楼采用现浇结构进行连接；而3#楼和4#楼之间采用钢结构进行连接。主体和钢结构之间的连接，主要使用铰接支座，并安装限位器，用于变形控制。需要注意，因连体部分不仅要按照要求进行防腐处理，而且还要进行防火涂装，关键节点还需采用构造措施，确保耐火极限能够满足要求。
3.2计算与分析
计算采用SATWE进行，校核采用ANSYS，根据计算与校核结果实施优化分析。
计算时需采用的参数包括：风压为0.55kN/m2；学压为0.15kN/m2；安全等级确定为2级；六度设防；三级场地；通过施工方法的模拟对竖向荷载进行计算；振型为16个，计扭转耦联振动。经计算，结构受地震与风荷载作用时，层间与顶点的最大位移都能达到现行技术规范的要求，说明以上设计是合理可行的。
4、结论
（1）针对大底盘、多塔连体、体型十分复杂的高层建筑，应确保结构体系科学性与安全性，同时和建筑师始终保持密切配合，严格遵循“建筑服从结构、结构适合建筑”的原则，在尽可能满足建筑方面各项要求的基础上，确保结构合理性，重视并做好概念设计。
（2）对地下室进行设计时，应充分工程具体情况，引入先进技术措施，优化设计、正确施工、加强管理，只有这样才能真正保证质量，切勿盲目照搬。
（3）针对大底盘、多塔连体、体型十分复杂的高层建筑，需要优先考虑具有假定楼板分块平面内无线刚度和带有弹性连接板带或者是认为楼板是弹性板计算模型，采用总刚度设计计算方式的合理计算程序，在此基础上，还应充分考虑耦联振动可能造成的影响，一般计算振型的总数要达到16个以上，若少于16个，则难以充分反映出结构整体受力情况。
（4）大底盘、多塔连体、体型十分复杂的高层建筑，它和大底盘的多塔建筑相同，都要在做好裙房屋面設计的基础上，加强和连接楼层之间的设计。这一因为该部分受力较为复杂，容易出现水平方向上的剪力。基于此，应采用通长配筋的方式，并在必要的位置增加抗剪钢筋。
参考文献：
[1]钟斐斐.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计分析[J].住宅与房地产，2017（29）：87-88.
[2]李建亮.浅析坡地高层大底盘多塔复杂体型建筑的结构设计[J].福建建材，2016（10）：34-35.
[3]陈超.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[J].低碳世界，2016（24）：143-144.
[4]黎杰.水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2014，23（04）：6-10.
[5]方鸿强，伊新富.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[J].浙江建筑，2001（01）：21-23.
关键词：大底盘；多塔连体；复杂体型高层建筑；基础设计；上部结构设计
如今，高层建筑的体型越来越复杂，而且多见大底盘与多塔连体形式，这给建筑的基础和结构设计都带来了很大的困难，如果设计不合理，将造成安全问题，甚至引发事故，带来不必要的损失。
1、工程概况
某建筑群共有6座高层住宅组成（1#楼～6#楼），设1层地下室，1#楼与2#楼、3#楼与4#楼、5#楼与6#楼在高度上部分相连，3#楼与4#楼之间采用拱形连体，能丰富区域景观，凸显建筑特色，成为标志性建筑。地下室高度为5.5m，长度为210m，未设置伸缩缝与沉降缝，采用钢筋混凝土结构，建筑地上1层～地上3层为裙房，高度为4.7m。
2、基础设计
经前期场地地质勘察，从上到下土层依次为：厚度为0.9-1.5m的杂填土，厚度为0.9-1.5m的粘土，厚度为16.9-21.8m的淤泥，厚度为2.1-6.1m的粘土，厚度为1.2-10.5m的粉质粘土，厚度为1.9-6.9m的粘土，厚度为0.4-10.3m的全风化基岩，厚度为0.4-6.6m的强风化基岩，厚度不超过10m的中风化基岩。地表和地下水位之间的距离为0.6m，水质无侵蚀性。
因工程处在沿海区，场地上层土质较软，且地下水位高，岩层埋藏深度大，并具有一定起伏，地表下方30-50m范围内主要为具有较高压缩性的软土。同时，地下室长度较大，超出规范要求，属典型的超长结构，必须考虑温度应力造成的影响。另外，塔楼荷载偏大，裙房则较小，局部采用下沉式广场，有明显的荷载差异，不均匀沉降将造成直接影响，极大的增加了设计难度。对此，设计决定采用桩阀式基础，同时引入先进技术措施，以保证结构安全与工程质量。
工程主要采用直径相对较大的钻孔灌注桩，同时将中风化岩层视作灌注桩的持力层，持力层中桩端的深度要达到d，同时在桩端实施压密注浆，减少差异沉降。对于桩径，需要按照荷载与沉降进行计算，采用C30混凝土，抗拔桩全长度配筋。
除建筑塔楼设置厚度为2.2m的筏板基础以外，其它都为独立承台。承台基础和筏板基础之间，以及地梁和独立承台之间，均配置不小于700mm的底板。为避免混凝土产生较大的温度应力与收缩现象，底板与顶板都要用就有补偿收缩特性的C35混凝土，同时提高一定配筋率，在荷载有很大差异的位置增设一定数量的后浇带，在主体施工完毕后进行封闭，这样能进一步减少以差异沉降带来的应力。对于塔楼的筏板基础，需要按照弹性支座板完成计算与分析。
为了保证建筑地下室大体积砼施工质量，需在技术层面满足以下基本要求：第一，由45d及60d的后期强度替代常规的28d强度；第二，确定合适的配合比，在条件允许的情况下以水化热相对较低的水泥为主；第三，用由AEC水泥制成的具有补偿收缩特性的混凝土，具体用量通过试验和分析确定；第四，采用蓄热养护措施，并辅以动态温度监测，保证养护质量。蓄热养护是指采用草包或者是塑料薄膜进行覆盖，同时予以持续洒水，一般持续时间要达到14d以上；最后，混凝土的内部和外部温差应控制在25℃以内，否则将产生温缩裂缝，造成质量问题。
考虑到地下室的长度和深度都较大，但竖向荷载偏小的特点，在基坑支护方面决定采用一桩多用的方法，是指以基础围护桩为主，在各阶段分别当做围护结构，工程桩及地下室的外墙，具有良好的经济效益。设计塔楼核心筒的过程中，应重点考虑是否有管道从墙体中穿过，为了使结构保持稳定和安全，需要综合布置所有专业的管线，特别是核心筒中被削弱的部位，必须进行有效的增强处理。
3、上部结构设计
3.1上部结构选型
如前所述，该建筑群包含6座住宅和3层裙房，不仅底盘较大，而且多塔连体，体型十分复杂。工程设计阶段采用框剪体系，除管道井、电梯井与楼梯间采用抗扭剪力墙外，其它都为常规剪力墙，即均不落地，同时在裙房的顶层采用转换梁，以此满足大空间及大柱网方面的要求。下层采用C40混凝土，上层采用C30混凝土，剪力墙的厚度在200-250mm范围内，局部设置的抗扭剪力墙，其截面应增加到400mm。屋面板及楼面实际厚度都应根据板跨进行确定，由于本工程的屋面板与楼面都有很大的跨度，容易出现角部开裂等问题，所以不仅要进行配筋计算，而且还要在角部设置构造筋，对于转换层和与之相邻的楼板，其刚度应根据现行设计与施工规范进行加强处理，楼板总厚确定为200mm，框架的支柱与支梁都根据现行规范进行设计，通常情况下，框架抗震等级取3级，普通剪力墙也为3级，而抗扭剪力墙则为2级。
1#楼和2#楼、5#楼和6#楼采用现浇结构进行连接；而3#楼和4#楼之间采用钢结构进行连接。主体和钢结构之间的连接，主要使用铰接支座，并安装限位器，用于变形控制。需要注意，因连体部分不仅要按照要求进行防腐处理，而且还要进行防火涂装，关键节点还需采用构造措施，确保耐火极限能够满足要求。
3.2计算与分析
计算采用SATWE进行，校核采用ANSYS，根据计算与校核结果实施优化分析。
计算时需采用的参数包括：风压为0.55kN/m2；学压为0.15kN/m2；安全等级确定为2级；六度设防；三级场地；通过施工方法的模拟对竖向荷载进行计算；振型为16个，计扭转耦联振动。经计算，结构受地震与风荷载作用时，层间与顶点的最大位移都能达到现行技术规范的要求，说明以上设计是合理可行的。
4、结论
（1）针对大底盘、多塔连体、体型十分复杂的高层建筑，应确保结构体系科学性与安全性，同时和建筑师始终保持密切配合，严格遵循“建筑服从结构、结构适合建筑”的原则，在尽可能满足建筑方面各项要求的基础上，确保结构合理性，重视并做好概念设计。
（2）对地下室进行设计时，应充分工程具体情况，引入先进技术措施，优化设计、正确施工、加强管理，只有这样才能真正保证质量，切勿盲目照搬。
（3）针对大底盘、多塔连体、体型十分复杂的高层建筑，需要优先考虑具有假定楼板分块平面内无线刚度和带有弹性连接板带或者是认为楼板是弹性板计算模型，采用总刚度设计计算方式的合理计算程序，在此基础上，还应充分考虑耦联振动可能造成的影响，一般计算振型的总数要达到16个以上，若少于16个，则难以充分反映出结构整体受力情况。
（4）大底盘、多塔连体、体型十分复杂的高层建筑，它和大底盘的多塔建筑相同，都要在做好裙房屋面設计的基础上，加强和连接楼层之间的设计。这一因为该部分受力较为复杂，容易出现水平方向上的剪力。基于此，应采用通长配筋的方式，并在必要的位置增加抗剪钢筋。
参考文献：
[1]钟斐斐.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计分析[J].住宅与房地产，2017（29）：87-88.
[2]李建亮.浅析坡地高层大底盘多塔复杂体型建筑的结构设计[J].福建建材，2016（10）：34-35.
[3]陈超.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[J].低碳世界，2016（24）：143-144.
[4]黎杰.水平荷载控制的复杂体型高层建筑结构设计研究[J].湖南城市学院学报（自然科学版），2014，23（04）：6-10.
[5]方鸿强，伊新富.大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[J].浙江建筑，2001（01）：21-23.