摘 要 隨著我國經濟建設步伐、城鎮化進程的加快，越來越多的人口涌入城鎮，造成城鎮用地逐年緊張，高層建筑逐漸取代城鎮中原有普通建筑。城鎮中越來越多的商業用房和住宅用房，選用了高層塔樓設計，這也給建筑結構的設計帶來了新的挑戰，如何在保證建筑安全的條件下，緩解用地緊張，合理分配多塔樓地下室空間結構，逐漸成為一個新的課題，本文結合冷水灘國有工礦棚戶區改造工程二期為例，淺析大底盤地下室多塔樓結構的設計。

　　關鍵詞 大底盤;地下室;結構設計

　　推薦閱讀：《中國醫院建筑與裝備》(月刊)創刊于2000年，是中華人民共和國衛生部主管、衛生部醫院管理研究所主辦的衛生工程與醫學裝備技術學科領域的權威刊物。

　　大底盤地下室多塔樓結構是20世紀末出現的新型結構設計模式，近幾年來，由于集群高層建筑越來越多地出現在城鎮規劃建設中，為了對其地下空間進行有效的利用，大底盤地下室多塔結構如雨后春筍般地出現在我國建筑結構設計當中。大底盤地下室多塔樓結構能將多地下室連在一起，一方面使建筑整體規劃更為簡單合理，其對地下空間的合理利用也極大緩解了目前城鎮中車位稀缺的問題，因此，這種結構形式在高端商業綜合體和小區住宅等大型建筑體系當中的應用越來越多。

　　大底盤地下室多塔結構主要由兩部分組成，地下室部分及上部結構。地下室部分除作大型地下商用需要大開間外，基本都是用作固定停車位，因此一般情況下，其結構都為框架結構，上部塔樓的豎向構件可以延長到整個建筑群的基礎部分。冷水灘國有工礦棚戶區改造工程二期項目為住宅項目，商業樓層在地面上，地下部分主要為停車場。

　　1 項目概況

　　本工程總用地面積為32110㎡，總建筑面積為196546㎡，其中地上建筑面積為150005㎡，地下建筑面積為46541㎡。本項目由1#～6#六棟塔樓、兩層地下車庫組成，其中1#樓為2+31F(一、二層為商業用房及服務用房)，2#～6#棟為1+31F(一層為商業用房及架空層)。塔樓為剪力墻結構，車庫為框架結構，車庫平面尺寸約為349x123m，地下室不設縫。根據詳勘報告，1#、2#、6#棟塔樓采用旋挖成孔灌注樁基礎，最大單樁豎向承載力特征值為7500kN，3#、4#、5#棟塔樓采用樁筏基礎，基樁采用HPC500型預應力砼管樁，單樁豎向承載力特征值為1800kN，地下車庫采用HPC500型預應力砼管樁，單樁豎向承載力特征值為1800kN，均以中風化泥灰巖為持力層。地下室耐火等級為一級，防水等級為一級。根據項目詳勘報告，本工程無需進行抗浮設計[1]。其結構整體模型如下圖：

　　2 嵌固部位的選取

　　在大底盤地下室多塔結構設計中，本工程地下室頂板可以作為上部塔樓嵌固端。經過盈建科軟件計算比較，其抗側剛度是上部塔樓的2.5倍，根據《建筑抗震設計規范》第6.1.14條規定，可以將地下室頂層樓板作為上部結構的嵌固端。

　　為了驗證此設計是否能達到結構抗側設計要求，將整個建筑的結構進行建模，并在盈建科程序上對多塔樓執行定義，然后進行整個建筑的振動計算，計算結果表明，水平方向的作用力對大底盤地下室內的結構構件影響不大，由此可知，地下室頂層可作為上部塔樓嵌固端，其上部塔樓之間是相互獨立的，因此，在進行建筑整體受力分析時，可獨立進行計算分析[2]。

　　3 結構計算分析

　　3.1 結構設計建模原則

　　由于大底盤地下室多塔結構建筑的結構構件數量非常多，現有結構計算分析程序無法快速有效地對整體建筑給出準確合理的計算模型，因此，在本工程項目中，采用整體模型和分離模型兩種建模方法。

　　其中，整體模型的優點在于能夠對整個建筑物的結構進行整體考慮，準確的獲得大底盤多塔結構的地震反應和結構特點，其缺點是運算數據龐大，多塔樓之間的計算參數難以做到有效識別;分離模型的特點是將大地盤地下室多塔結構分開計算，以地下室頂板作為上部各塔樓的嵌固端，地下室作為單獨部分分開計算，分離模型的優點是解決了結構構件過多引起的軟件無法正常計算的問題，缺點是在多塔樓間距較小的情況下，會忽略塔樓間地震作用的相互影響，并且在進行大底盤地下室分析時，無法保障上部結構對地下室的地震、內力響應準確[3]。

　　3.2 分析參數

　　通過結構模型計算，本工程主要的參數是水平地震作用下的結構構件應力和內力情況，其中，內力參數是結構專業進行配筋設計時最重要的考慮因素，而應力關系到結構構件的可靠性與經濟性。因此，在分析多塔樓對大底盤地下室的影響參數時，要分析地震作用下結構構件的應力，對內力的結構合理性加以研究。

　　3.3 靜力計算結果

　　根據結構計算分析，以扭轉為主的第一周期與以平動為主的第一周期兩者間比值≤0.9，這一比值能夠滿足《高層建筑混凝土結構設計技術規程》中第3.4.5條對于自振周期及第一扭轉平動周期比的相關要求[4]。

　　4 超長地下室裂縫控制措施

　　結合本項目超大型地下室，采用以下手段進行裂縫控制：①通過溫度計算出最大溫差作用下產生的結構內力，根據計算結果，調整地下室鋼梁配筋量，并按受拉進行錨固;②應用相對補償技術，在地下室混凝土中加入膨脹劑;③在低于 20℃的環境下采用后澆帶進行補充施工;④在混凝土中參入抗裂防水劑，其配比度為混凝土凝膠材料的9%;⑤做好混凝土養護工作;⑥增加混凝土與鋼筋之間的握裹力，以提升抗裂性能[5]。

　　5 結束語

　　大底盤地下室多塔結構的設計模式，既保證了多塔高層建筑的結構安全，同時也對建筑地下空間進行了合理利用，滿足現代建筑設計綠色環保的要求，但是其設計所涉及的問題比較多，結合本項目的應用實際情況來看，在進行大底盤地下室多塔結構方案設計的時候，設計人員必須在總體把握的同時，逐步完善細節處理。

　　參考文獻

　　[1] 周樹勛.多塔高層建筑大底盤地下室結構設計技術要點探討[J].江西建材，2017，(16)：46，51.

　　[2] 陸東良.大底盤地下室多塔結構設計分析——以愉光新村老城改造項目為例[J].建筑知識，2017，37(10)：75，112.

　　[3] 單純勇.大底盤多塔結構地下室設計淺析[J].建筑技術開發，2015，42(08)：36-39.

　　[4] 朱禮鵬.大底盤地下室多塔樓高層建筑結構在水平力作用下的受力分析[D].天津：天津大學，2014.

　　[5] 朱禮鵬.大底盤結構地下室有效范圍的研究[C].第十三屆全國現代結構工程學術研討會.第十三屆全國現代結構工程學術研討會論文集.海南：中國建筑金屬結構協會，2014：1710-1714.