大底盘高层建筑地下室结构设计要点和处理方法

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1、大底盘高层建筑地下室结构设计要点和处理方法　　摘要：大底盘多塔结构形式广泛应用在小区设计中,针对此类工程设计中的几个常见问题:如嵌固端的确定,地下室部分的设计、基础沉降计算及沉降差异差异的处理以及结构超长措施等提出了建议,以推广大底盘多塔结构的应用。关键词：大底盘；嵌固端；地下室；沉降差异中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：近年来,我国高层建筑的大量兴建,大底盘多塔楼结构形式越来越多地被采用。带地下车库的住宅小区就是其中的一种。以工程实例进行说明：一、工程概况现在很多工程普遍存在一个现象，为解决有足够的汽车停放位置及有较好的生活环境，建筑物间设有庭院绿化，利用

2、地下空间设置停车库，并与楼房连通，这样地下部分练成一片，车库顶板上覆土厚度1500~1800mm不等。以淄博市张店区某居住小区为例，此工程是由上部多栋高层住宅与底部连成整体的大底盘地下停车库组成，住宅地下均设两层储藏室。上部各塔楼的层数均为18层、高度均相同，平面布置截取局部详附图1，剖面关系详附图2。6附图1附图2二、工程地质条件：本工程自然条件：基本风压0.4KN/m2,基本雪压0.45KN/m2。抗震设防烈度7度，地震加速度为0.10g设计分组第二组。该场地地形总体较为平坦，地貌类型单一，地层结构较单一，横向分布较均匀，纵向逐层分布。拟建场地自上而下各土层的特征如

3、下：主楼和车库均以第4层粉质粘土为持力层：从地下室地面起算主楼埋深2.0m，车库埋深1.3m。三、工程设计要点（一）大底盘多塔楼高层结构的地下室设计问题“多塔楼结构”是在裙楼或大底盘上有两个或两个以上塔楼的结构。仅在地下室连为整体的多塔楼结构就是其中的一例。这种结构在进行结构大底盘部分的内力分析时必须整体计算，但由于塔楼的侧向刚度相对于大底盘的侧向刚度来说比较小,6当各塔楼间距离大于2倍“相关范围”间距时，上部单个塔楼在水平地震力作用下对于离塔楼位置较远的大底盘构件产生的影响就比较小,所以该种情况下对于大底盘的构件内力可以不考虑由于上部多塔楼的存在而对大底盘产生的复杂影

4、响，上部各塔楼可以分开单独计算；但当各塔楼间距离小于2倍“相关范围”间距时，特别是相邻楼在本楼的“相关范围”内时，相互间的影响就不可忽略，此种情况宜按多塔楼结构校核，二者取最不利组合。高层建筑设计规程中并未把仅带地下车库的多塔楼结构归为复杂高层建筑，但此类建筑的地下室顶板宜参照《高规》复杂高层结构多塔楼部分的相关规定设计。另外，中国建筑科学研究院结构所等单位的试验研究和计算分析亦表明，多塔楼结构振型复杂，且高振型对结构内力的影响大，当各塔楼质量和刚度分布不均匀时，结构扭转振动反应大，高振型对内力的影响更为突出。虽然地下室连为整体的多塔楼不属于复杂高层结构，但也应在进行设

5、计时，考虑上部各塔楼的层数、平面和刚度宜接近，塔楼对底盘宜对称布置，减小塔楼和地盘的刚度偏心。从结构设计的角度来讲，当大底盘地下室顶板与室外高差不太大（一般不宜大于本层层高的1/3），地下一层相关范围与首层侧向刚度比不宜小于2，地下室周边有与地下室顶板相连的抗震墙等时地下室顶板可作为上部塔楼的嵌固端。此时地下室顶板上部各塔楼在水平及竖向荷载作用下是相互独立的，结构内力计算可以分开进行。但地下室顶板应采用板厚不小于180mm，宜双层双向配筋，每个方向的配筋率不宜小于0.25%，地下室顶板上下层楼板应加强构造措施来进行整体设计。当大底盘地下室顶板不符合上述条件时，地下室顶板

6、6不宜作为上部结构的嵌固部位，嵌固部位应下移。车库与主楼负一层底板的高差高于普通梁高（此数一般宜小于500mm）时，错层较大，同时作为住宅来说，地下室墙体基本就是地上墙体下延，要使地下一层相关范围与首层侧向刚度比不宜小于2，难度较大，综合分析考虑，两层地下室顶板均不符合作为嵌固端的条件，计算嵌固端取至基础顶，但负一层顶板在实际受力时具有一定的嵌固作用，这种情况要如何解决才能保证其安全性呢？以本工程14#楼为例，车库顶板与主楼负一层底板的高差达到1300mm，车库顶板上覆土实际作为种植土并不能达到嵌固的条件，地下一层相关范围与首层的侧向刚度比为X向为1.8倍，Y向1.4倍

7、，均小于2倍，地下一层与地下二层刚度接近。地下室顶板不满足作为嵌固端的条件，所以本工程取基础顶作为上部结构的嵌固端。实际设计时考虑车库及顶板上填土对结构的存在约束作用，地下室顶板有一定的嵌固作用，计算模型取地下一层顶板作为嵌固端作为模型一，取基础顶作为嵌固端作为模型二，取两个模型的最不利组合进行加强区竖向构件的设计。两个模型底部计算结果如下表：此外，本工程设计还有如下几点需要注意：61、本工程加强区从室外地坪向上取底部二层及结构总高1/10两者的较大值，向下延伸至基础顶为加强区高度，约束边缘构件向上延伸一层；2、当只在地下室设置挡土墙或通