當今高層建筑正日益向多功能方向發(fā)展，為滿(mǎn)足建筑體型多樣化和建筑多功能要求，近年來(lái)涌現出大量體型復雜的高層建筑，其中大底盤(pán)多塔樓就是很典型的一類(lèi)。大底盤(pán)多塔樓高層建筑是將底部幾層公共空間設置為大底盤(pán)，在上部采用兩個(gè)或兩個(gè)以上塔樓作為主體的結構。如果上部塔樓間在某些樓層通過(guò)連體（如連廊）相連，則成為大底盤(pán)多塔樓連體結構。對于大底盤(pán)多塔樓結構，大底盤(pán)上兩個(gè)或多個(gè)塔樓時(shí)，結構振型復雜，并會(huì )產(chǎn)生復雜的扭轉振動(dòng)，如結構布置不當，豎向剛度突變、扭轉振動(dòng)反應及高振型影響將會(huì )加劇，而且由于多個(gè)塔樓通過(guò)底盤(pán)或者底盤(pán)和連體相互連接，其振動(dòng)特性、受力性能、破壞形式、分析模型及計算方法要比一般高層建筑復雜得多。

　　一、大底盤(pán)多塔樓高層建筑結構體系的概述

　　大底盤(pán)多塔樓高層建筑結構體系的主要特點(diǎn)是:在多棟獨立的高層建筑底部有一個(gè)練成整體的大裙房，即形成了大底盤(pán)。大底盤(pán)多塔樓高層建筑結構在大底盤(pán)上一層突然收進(jìn)，屬豎向不規則結構；大底盤(pán)上有2個(gè)或多個(gè)塔樓時(shí)，結構振型復雜，并會(huì )產(chǎn)生復雜的扭轉振動(dòng)，因此如果結構布置不當，豎向剛度突變，扭轉振動(dòng)反應及高振型影響將會(huì )加劇。在實(shí)際工程的設計中，總的來(lái)說(shuō)，大底盤(pán)多塔樓高層建筑結構的設計為大底盤(pán)結構頂層樓板可作為上部多塔樓的嵌固端。通常帶地下停車(chē)位的住宅小區基本屬于該種類(lèi)型。

　　從結構設計的角度來(lái)說(shuō)，由于大底盤(pán)為塔樓嵌固端，各個(gè)塔樓在水平和豎向荷載的作用下可以認為是相互獨立的，結構內力分析可以分開(kāi)進(jìn)行。在這種情況下上部塔樓的結構設計是常規的，可以不作討論。在進(jìn)行結構大底盤(pán)部分的內力分析時(shí)，必須進(jìn)行整體計算，但由于塔樓的側向剛度相對于大底盤(pán)的側向剛度來(lái)說(shuō)比較小，因此，上部單個(gè)塔樓的在水平地震力作用下對于離塔樓位置較遠的大底盤(pán)構件產(chǎn)生的影響很小，所以該種情況下對于大底盤(pán)的構件內力可以不考慮由于上部多塔樓的存在而對大底盤(pán)產(chǎn)生的復雜影響。鑒于此，高層建筑設計規程中并未把此類(lèi)結構形式歸為復雜高層建筑。同樣的，在結構設計中，對于豎向荷載作用下，需要進(jìn)行整體模型計算，來(lái)進(jìn)行基礎等構件的設計，在水平荷載作用下，不需要對整體模型進(jìn)行多塔樓相互影響的復雜結構分析。

　　二、大底盤(pán)頂層樓板可作為上部多塔樓結構的嵌固端

　　結合一個(gè)工程實(shí)例來(lái)說(shuō)明結構設計工程中的問(wèn)題。某住宅小區，地下二層為人防地下車(chē)庫，地下一層為自行車(chē)庫，地上為四棟11層的短肢剪力墻結構，抗震設防烈度6度，地震力加速度0.05g，場(chǎng)地類(lèi)別Ⅳ類(lèi)，地基基礎設計等級丙級，短肢墻抗震等級三級，框架抗震等級四級。由于該高層住宅的地下室抗側剛度較大，為典型的大底盤(pán)多塔樓結構。在結構設計初期，作為先決條件，首先應先進(jìn)行多塔樓的嵌固端部位的判斷，大底盤(pán)地下室部分的豎向構件范圍選取為從大底盤(pán)頂層向外擴大底盤(pán)一層層高范圍的區域。計算應用中國建筑科學(xué)研究院的有限元結構計算軟件SATWE進(jìn)行分析計算，經(jīng)計算得出大底盤(pán)層各方向的抗側剛度為RJX=2.7828E+07（kN/m），RJY=7.5515E+06（kN/m），上部塔樓一層各方向的抗側剛度RJX=3.5976E+06（kN/m），RJY=2.6336E+06（kN/m），兩者比較得知大底盤(pán)層的抗側剛度比上部塔樓一層的抗側剛度大一倍以上，因此可以把大底盤(pán)頂層樓板作為上部多塔樓結構的嵌固端。

　　為了更加清晰的說(shuō)明該種類(lèi)型的結構在設計過(guò)程中先可以單獨把塔樓取出，按單塔模型進(jìn)行水平力下的結構抗側設計，然后我們對結構進(jìn)行了整體建模，并應用SATWE程序對上部多塔樓進(jìn)行多塔定義，然后進(jìn)行結構的震動(dòng)特性分析。

　　計算為單獨塔樓模型時(shí)可計算得的振動(dòng)周期為:T1=1.6154，平動(dòng)系數1.00（0.00+1.00），轉角90.20；T2=1.3810，平動(dòng)系數0.59（0.59+0.00），轉角0.99；T3=1.2555，平動(dòng)系數0.41（0.41+0.00），轉角179.08。

　　將各棟塔樓全部輸入的整體建模時(shí)，經(jīng)過(guò)對振型的分析觀(guān)察，發(fā)現，2號樓振動(dòng)是第一，第四，第七個(gè)振型，計算所得的振動(dòng)周期分別為:Tl=1.5559，平動(dòng)系數1.00（0.00+1.00），轉角89.85；T2=1.3375，平動(dòng)系數0.65（0.65+0.00），轉角0.12；T3=1.2319，平動(dòng)系數0.35（0.35+0.00），轉角179.36。

　　比較上述兩種計算模型的周期特性計算結果，可以看出2號樓在兩種計算模型下各振型的周期長(cháng)度，結構轉角和扭轉狀況非常接近，即是否為單塔樓模型輸入或多塔樓的整體模型輸入對于各棟塔樓本身來(lái)說(shuō)其振動(dòng)特性基本是一致的。另外，從整體模型的震型的震動(dòng)中，我們也可以發(fā)現，在大底盤(pán)層，遠離塔樓的結構構件振動(dòng)幅度很微小。也就是說(shuō)，水平力作用下，塔樓對大底盤(pán)層遠離塔樓處的構件影響很小。因此，我們可以得出結論，在滿(mǎn)足大底盤(pán)頂層為上部塔樓嵌固層的條件下，各塔樓是可以拆開(kāi)分別進(jìn)行結構計算分析，這樣的計算假定和簡(jiǎn)化是符合結構的實(shí)際受力狀況的，其計算結果也是可用于后續工程設計的。另外，為了保證大底盤(pán)頂層樓板的嵌固功能，必須保證大底盤(pán)頂層平面內具有足夠的剛度，根據《高規》4.8.5條和4.5.5條的規定，采用的構造加強措施有:大底盤(pán)頂層樓板結合人防要求，板厚取為300mm厚，且板配筋雙層雙向拉通設置，配筋率不小于0.3%；另外落地的剪力墻配筋除應符合計算要求外，還應比對應部位上部短肢剪力墻的配筋大1.1倍以上。 三、結論

　　首先對大底盤(pán)多塔樓高層建筑結構體系進(jìn)行了系統的整理，結合工程實(shí)例，對大底盤(pán)多塔樓高層建筑結構進(jìn)行了較系統的分析，得到了如下對工程設計具有參考價(jià)值的結論:大底盤(pán)頂層樓板可作為上部多塔樓的嵌固層時(shí)，屬一般的高層建筑結構，塔樓對大底盤(pán)層遠離塔樓處的影響很小，滿(mǎn)足一定的構造要求時(shí)上部各塔樓可拆開(kāi)分別進(jìn)行結構的整體計算與分析，這樣的簡(jiǎn)化符合結構的實(shí)際受力狀況。

　　參考文獻：

　　[1]JGJ3-2002，高層建筑混凝土結構技術(shù)規程，北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002.

　　[2]吳劍輝，基于模態(tài)原理的多塔樓結構體系振動(dòng)分析研究[博士學(xué)位論文].

　　北京:中國建筑科學(xué)研究院.