传统的结构设计方法多以建筑结构成品为模型,并将荷载一次性地加载在成品模型结构上,鲜有考虑建筑结构的建造过程,尤其对于大底盘多塔高层建筑来说,结构的高度高,底部空间大,构件数量多,不仅结构成品的安全要求高,而且在建设过程中的安全要求应更高,故高层建筑结构设计不能简单的对建筑结构的成品模型进行研究,应该考虑结构在建造的过程中产生的内力和变形的累积,施工层以下结构的内力重分布等,以避免由于一次性加载荷载对竖向构件产生弹性不一样的弹性变形,进而造成柱轴力分配不精确,顶层梁的计算弯矩偏大等不良后果。所以,考虑施工阶段的分析,来更安全的设计高层建筑结构,并在设计时对以后施工过程建筑结构的安全与质量提前做好优化设计。
塔楼的平面布置相对于底盘应对称布置,各塔楼层数宜接近,减小塔楼质心与底盘质心的偏心距。《高层建筑混凝土结构技术规程》10.6.3条中规定,"抗震设计时,各塔楼的层数、平面和刚度宜接近;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%"。在地震作用下,偏置塔楼会对整体结构产生扭转作用,并对基础产生偏心压力,使整体结构受力复杂,增加整个建筑物的建造成本,根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,结合地方规定,内蒙地区超限工程审查要点中规定,底盘上部单塔结构的质心或多塔结构的综合质心相对于底盘质心的偏心率大于 20%时属于超限工程,需进行超限专项审查。
多塔结构在结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端所在位置。多塔结构的嵌固端可选择在地下室顶板或大底盘顶板,到底选择地下室顶板作为结构嵌固端还是大底盘顶板作为嵌固端,主要从以下几个方面判断:
(1)嵌固端上下层的刚度比,嵌固端上下层刚度比应满足以下要求:嵌固端下一层侧向刚度与嵌固端上一层侧向刚度的比值不宜小于2,也就是作为结构嵌固端,嵌固端下一层的侧向刚度要大于嵌固端上一层侧向刚度的 2倍是比较合理的。
(2) 嵌固端的抗侧移能力,当地下室顶板作为嵌固端时,地下室顶板周围回填土对地下室有很好的侧限,当大底盘顶板作为嵌固端时,应考虑底盘比塔楼各边外扩 2~3 跨来满足外扩部分楼板对塔楼投影范围内楼板的侧向约束是合理的。
(3)必要的构造要求,作为嵌固端,楼板应避免开大洞,并应采用现浇梁板结构,不宜采用无梁楼盖,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%。当嵌固端不能满足嵌固部位的楼层侧向刚度比规定时,可通过增大竖向构件的截面和增加构件的数量来加嵌固层的侧向刚度。