淄博火炬广场综合体多塔结构设计

    刘斌 南莉珍 孟凡伟 宗传书

    

    

    

    【摘?要】淄博火炬广场综合体是大底盘多塔结构，包括5座塔楼。塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构，结构高度95.75m。塔楼底部四层通过裙房相连。塔楼在底盘处的收进导致结构竖向刚度突变和应力集中。针对体型收进采取了合理的加强措施。采用多种结构设计软件和多种模型进行了小震弹性计算，并对关键竖向构件进行了中震补充设计，保证结构安全。

    【关键词】大底盘多塔结构;体型收进

    Multi-tower structure design of zibo torch plaza complex

    Liu Bin，Nan li-zhen，Meng Fan-wei，Zong Chuan-shu

    （Shandong Branch of Topsum Shanghai Architectural Design & Planning Co.，LTD?Zibo?Shandong?255000）

    【Abstract】The torch plaza complex in zibo is a large chassis multi-tower structure， including five towers.The tower is a reinforced concrete frame-core tube structure with a height of 95.75m.The bottom four floors of the tower are connected by a podium.The setback of the tower in the chassis leads to sudden change of vertical stiffness and stress concentration of the structure. Corresponding strengthening measures were taken on the construction of the setback.A variety of structural design software and models are used to small shock elastic design， the supplementary design of the key vertical members were made to ensure structural safety.

    【Key words】Large chassis multi-tower structure;Setback

    1. 工程概况

    （1）淄博火炬广场综合体位于淄博市高新区万杰路以南，柳泉路以西，天鸿路以东，政通路以北，建筑效果图见图1。总建筑面积27.21万平方米，其中地上建筑面积22.34万平方米， 地下建筑面积4.87万平方米。本文第一作者担任项目的结构专业负责人。建筑地下两层，地上共 22 层，地上一～四层裙楼为商业，五至二十二层为办公。由四層裙楼和B、C、D、E、F座五座塔楼形成的大底盘多塔楼结构，建筑平面示意图见图2。室内外高差0.45m，塔楼结构总高度为95.75m，大底盘结构高度为25.05m，底盘高度为房屋总高度的26%，属于A级高度多塔结构，建筑剖面示意图见图3。B、C、D、E、F五个塔楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构，五个塔楼结构平面布置相同。

    （2）工程结构设计使用年限为 50 年，建筑结构防火等级为一级，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为甲级，地下室顶板作为上部结构的嵌固端。抗震设防度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.10g。设计地震分组为第三组，场地类别为Ⅱ类，特征周期0.45s。多遇地震水平地震影响系数最大值为0.08，而安评报告中多遇地震下水平地震影响系数最大值为0.107，特征周期为0.45s。风荷载取50年重现期的基本风压值0.40KPa，结构承载力设计时按基本风压1.1倍采用。地面粗糙度类别为 B 类。由于1～4层大底盘商业总面积8.3万平米，根据建筑工程抗震设防分类标准[1]，一～四层大底盘为重点设防类。地下室、地上五至二十二层办公为标准设防类（效果图见图1，建筑平面示意图见图2，建筑剖面示意图见图3）。

    2. 基础选型

    基础设计重点在于处理塔楼核心筒、外框架柱和裙楼基础三者之间的沉降差异。以变刚度调平为指导，考虑上部结构形式、荷载及相互作用效应后，塔楼区域采用桩端桩侧后注浆钻孔灌注桩，桩径800mm，桩长35m，单桩竖向承载力特征值为5000KN。核心筒区域采用桩筏基础并适当增加桩数;塔楼外围框架柱采用独立桩承台，使得核心筒和外框架柱基础沉降趋于均匀。独立承台、筏板之间设置拉梁和抗水板，配合调节核心筒与外围框架柱的沉降差异。拉梁截面为350X1000，抗水板厚400mm。塔楼基础平面布置图见图4。塔楼之外的裙房框架柱采用独立基础，因上部结构荷载较小，天然地基承载力和沉降可以满足要求，配合塔楼周边的沉降后浇带，塔楼基础和裙楼基础的沉降差异得到解决。基础选型既满足了地基承载力的要求，又使差异沉降得到了控制，更体现了良好的经济性（塔楼基础平面布置图见图4）。

    3. 结构方案

    3.1?底盘结构布置。

    1～4层裙房在塔楼底部形成大底盘，在水平地震力和风荷载作用下各塔楼的变形受到底盘结构的制约。在水平地震作用下，偏置塔楼会对整体结构产生扭转作用，使整体结构受力复杂。经过五个塔楼共用大底盘的分析，底盘和塔楼的振动形态复杂，扭转效应明显。为简化计算，与建筑专业协商在防火分区隔墙处设置一道抗震缝，将底盘在地上一分为二。南侧B、F座形成双塔结构，北侧C、D、E座形成“品”字形三塔。分缝后双塔和三塔上部塔楼的综合质心与底盘结构质心基本重合，多塔质心与大底盘质心偏心距与底盘相应边长比值见表1。同时在大底盘的周边，楼梯间和大洞口的周边布置了一定数量的剪力墙，以增强结构的抗扭刚度。三塔、双塔底盘的平面布置图见图5、图6。