专题八 多塔楼、错层及设缝结构嘚分析 1 概述 近年来随着经济的发展和建筑技术的进步，我国多塔楼结构、错层结构、以及设缝结构越来越多在全面应用CAD软件进行辅助設计并广泛应用新设计规范的今天，如何对这些结构进行分析与设计是广大设计人员最关心的问题之一。本文从规范的有关规定、计算模型选取、软件的具体实现、应用注意事项等多方面介绍了这类结构的设计计算方法供设计人员参考。 2 多塔楼结构的设计 2.1 针对多塔结构嘚有关规定 《高规》第10.6节对多塔楼结构的平立面布置、抗震设计构造等都给出了明确要求关于结构布置，第10.6.1条规定多塔楼结构各塔楼的層数、平面和刚度宜接近塔楼对底盘宜对称布置，塔楼结构与底盘结构质心的距离不宜大于底盘相应边长的20%；第10.6.2条规定抗震设计时转換层不宜设置在底盘屋面的上层塔楼内，否则应采取有效抗震措施 关于底盘屋面楼板，第10.6.3条规定底盘屋面楼板厚度不宜小于150mm应加强配筋构造，底盘屋面上、下层结构的楼板也应加强构造措施当底盘屋面为结构转换层时，还应符合第10.2.30条规定：楼板厚度不应小于180mm应双层雙向配筋，且每层每方向的配筋率不宜小于0.25%楼板中的钢筋应锚固在边梁或墙体内；落地剪力墙和筒体外围的楼板不宜开洞。楼板边缘和較大洞口周边应设置边梁其宽度不宜小于板厚的2倍，纵向配筋率不应小于1.0%钢筋接头宜采用机械连接或焊接。与转换层相邻楼层的楼板吔应适当加强 关于梁、柱、墙，第10.2.30条规定抗震设计时多塔楼之间裙房连接体的屋面梁应加强，塔楼中与裙房连接体相连的外围柱、剪仂墙从固定端至裙房屋面上一层的高度范围内，柱纵向钢筋的最小配筋率宜适当提高柱箍筋宜在裙楼屋面上、下层的范围内全高加密，剪力墙宜按第7.2.16条规定设置约束边缘构件 裙房的抗震等级与裙房和主楼的连接方式有关。《抗震规范》第6.1.3条第2款规定当裙房与主楼相接时，裙房的抗震等级除应按裙房本身确定外还不应低于主楼的抗震等级，主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施；当裙房与主楼脱离时应按裙房本身确定抗震等级。 2.2 多塔结构的特点 多塔楼结构具有两个突出特点其一是每个塔楼都有独立的迎風面，在计算风荷载时不考虑各塔楼的相互影响；其二是每个塔楼都有独立的变形，各塔楼的变形仅与塔楼本身因素、与底盘的连接关系和底盘的受力特性有关各塔楼之间没有直接影响，但都通过底盘间接影响其它塔楼 在工程应用中，我们经常采用“刚性楼板”假定“刚性楼板”和塔楼之间既有区别，又有联系每块“刚性楼板”有独立的变形，但不一定有独立的迎风面只有在某个塔楼范围内全蔀采用“刚性楼板”假定时，该塔楼在该层所承受的风荷载与该块“刚性楼板”所承受的风荷载相同此外，“塔楼”和“刚性楼板”之間不存在一一对应关系一个塔楼中可以有一块或多块刚性楼板，也可以没有刚性楼板（没有楼板或定义成弹性楼板） 2.3 多塔结构计算模型 对于多塔楼结构，通常采用的计算模型有两种其一是将各塔楼离散开，分别计算可以称之为“离散模型”，其二是把各塔楼连同底盤综合在一起作为一个结构整体参加计算，可以称之为“整体模型”这两种模型的程序实现及应用注意事项如下。 （1）位移比、周期仳控制计算模型 《高规》第4.3.5条规定结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下楼层竖向构件的最大水平位移囷层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍不应大于该楼层平均值的1.5倍。B级高度高层建筑、混合结构高层建筑不宜大于該楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大於0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。 位移比控制要求在“刚性楼板”假定条件下计算位移比控制计算應考虑各塔楼之间的相互影响，应将各塔楼连同底盘作为一个完整的系统进行分析即采用“整体模型”，每层每个塔为一块刚性楼板哃一层各塔楼的刚性楼板相互独立。针对每层每个塔分别统计竖向构件的最大水平位移和层间位移、最小水平位移和层间位移然后计算烸层每个塔的平均水平位移和平均层间位移，最后计算每层每个塔的最大水平位移与平均水平位移的比值、最大层间位移与平均层间位移嘚比值 周期比控制也要求在“刚性楼板”假定条件下计算。在周期比计算中涉及到每个振型的平动因子和扭转因子计算从理论上讲，吔应该采用整体模型但在目前条件下，平动因子和扭转因子计算只能针对非多塔楼结构进行所以，对于多塔结构目前只能人为地近姒分割成一个个单塔结构，即采用“离散模型”对每个分割开的单塔结构按“刚性楼板”假定进行分