钢混双塔连体结构动力量化分析
钢混双塔连体结构动力量化分析
摘要：该文对钢混双塔连体结构做了动力量化分析，通过量化分析确定出该结构的薄弱部位，而对这些薄弱部位采取加固措施至关重要，具有重要安全意义和经济价值。
关键词：钢混双塔连体结构量化分析结构加固
我国多塔钢——混凝土混合连体结构体系是其中之一。对其进行动力分析，找出该结构的薄弱部位并为设计提供量化依据，使其安全非常重要。
1 动力量化分析
1.1 工程概况
结构特点：本结构框架-剪力墙体系，连梁采用抗震支座与两侧相连。两塔楼顶部采用钢结构相连。
1.2 本结构ANSYS模型的建立
本结构中梁、柱的连接及型钢与混凝土梁、柱的连接按刚性连接处理。
2 钢混双塔连体结构的模态分析
2.1 本结构反谱分析结果
我某高层双塔结构连廊设计实例
我某高层双塔结构连廊设计实例 摘要：结合工程实例，对某高层双塔混合结构体系的设计进行了研究，对双塔高层连廊设计中存在的问题进行了分析，并采取了相应的处理措施，对类似工程的设计具有一定的参考价值。 关键词：双塔；混合结构；连廊 Abstract: combined with engineering example, a high-rise towers of mixed structure the design of the system was studied, the twin towers LianLang top the problems existing in the design are analyzed, and take the corresponding measure to the similar engineering design to have the certain reference value. Keywords: twin towers; Mixed structure; LianLang 0 引言 随着经济的发展，高层建筑的结构形式越来越复杂,为了追求建筑的美观，大底盘高层多塔楼结构成为一种实际工程中广泛应用的复杂高层结构[1]。魏清等[2]对高层双塔结构的地震反应进行了研究；苏捷[3]基于静力弹塑性Pushover 方法分析了高层大底盘双塔结构的地震反应特性。郭涛等[4]对非对称大底盘双塔连体结构的动力特性和地震响应进行了研究。本文结合工程实例，对某高层双塔混合结构体系的设计进行了研究，对双塔高层连廊设计中存在的问题进行了分析，并采取了相应的处理措施。 1 工程概况 本工程位于浙江宁波，总建筑面积81354m2，其中地上58176 m2。地下2层，地上3层裙房，高15.6米，裙房上设有两栋高层连体建筑，1号楼23层，高99.6m；2号楼17层，高74.4m；两个塔楼在66.0m~70.2m（第16、17层）楼面通过连廊相连，连廊跨度27m。如图1所示。 图1 某高层双塔混合结构 2 结构设计
钢结构的构件连接方式
d e f 钢结构的构件连接方式 钢结构的连接方法大体来看，有以下几种： 焊接——是使用最普遍的方法，该方法对几何形体适应性强，构造简单，省材省工，易于自动化，工效高；但是焊接属于热加工过程，对材质要求高，对于工人的技术水平要求也高，焊接程序严格，质量检验工作量大。 铆接——该方法传力可靠，韧性和塑性好，质量易于检查，抗动力荷载好；但是由于铆接时必须进行钢板的搭接，相对来讲费钢、费工。 普通螺栓连接——这种方式装卸便利，设备简单，工人易于操作；但是对于该方法，螺栓精度低时不宜受剪，螺栓精度高时加工和安装难度较大。 高强螺栓连接——此法加工方便，对结构削弱少，可拆换，能承受动力荷载，耐疲劳，塑性、韧性好摩擦面处理，安装工艺略为复杂，造价略高 射钉、自攻螺栓连接——较为灵活，安装方便，构件无须预先处理，适用于轻钢、薄板结构不能受较大集中力。 焊接连接 焊接是钢结构较为常见的连接方式，也是比较方便的连接方式，在众多的钢结构中，焊接是最为常见的一种。 根据焊接的形式，焊缝可以分为对接（平接）焊 缝、角焊缝、和顶接焊缝三大类。 对接焊缝 对接焊缝按受力与焊缝方向分直缝——作用力方 向与焊缝方向正交；斜缝——作用力方向与焊缝方向 斜交两类。从直观来看，直缝受拉，斜缝受拉与剪的同时作用。 对接焊缝在焊接上有以下处理形式： a ）直边缝：适合板厚t 10mm b ）单边V 形：适合板厚t ＝10～20mm c ）双边V 形：适合板厚t ＝10～20mm d ）U 形：适合板厚t > 20mm e ）K 形：适合板厚t > 20mm f ）X 形：适合板厚t > 20mm 对接焊缝的优点是用料经济、传力均匀、无明 显的应力集中1[1]，利于承受动力荷载；但也有缺点，需剖口，焊件长度要精确。 对接焊缝需要做以下构造处理：首先，在施焊过程中，起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板；但采用引弧板施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各减去5mm 。其次， 变厚度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于1：4的斜面，避 免应力集中。 另外，变宽度板对接，在板的一侧或两侧切成坡度不大于1：4 的斜边，避免应力集中。对于对接焊缝的强度，有引弧板的对接焊 缝在受压时与母材等强，但焊缝的抗拉强度与焊缝质量等级有关。 对接焊缝的应力分布认为与焊件原来的应力分布基本相同。计 算时，焊缝中最大应力（或折算应力）不能超过焊缝的强度设计值。 对接焊缝的计算包括：轴心受力的对接焊缝、斜向受力的对接焊缝、 钢梁的对接焊缝、牛腿与翼缘的对接焊缝。 a b c 斜缝 直缝
钢结构受弯构件_附答案
练习五 受弯构件 一、选择题（××不做要求） 1．计算梁的（ A ）时，应用净截面的几何参数。 A ）正应力 B ）剪应力 C ）整体稳定 D ）局部稳定 2．钢结构梁计算公式nx x x W M γσ= 中，γx （ C ）。 A ）与材料强度有关 B ）是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C ）表示截面部分进人塑性 D ）与梁所受荷载有关 ××3．在充分发挥材料强度的前提下，Q235钢梁的最小高度h min （ C ）Q345钢梁的h min （其他条件均相同）。 A ）大于 B ）小于 C ）等于 D ）不确定 ××4．梁的最小高度是由（ C ）控制的。 A ）强度 B ）建筑要求 C ）刚度 D ）整体稳定 5．单向受弯梁失去整体稳定时是（ C ）失稳。 A ）弯曲 B ）扭转 C ）弯扭 D ）都有可能 6．为了提高梁的整体稳定，（ B ）是最经济有效的办法。 A ）增大截面 B ）增加支撑点，减小l 1 C ）设置横向加劲肋 D ）改变荷载作用的位置 7．当梁上有固定较大集中荷载作用时，其作用点处应（ B ）。 A ）设置纵向加劲肋 B ）设置横向加劲肋 C ）减少腹板宽度 D ）增加翼缘的厚度 ××8．焊接组合梁腹板中，布置横向加劲肋对防止（ A ）引起的局部失稳最有效，布置 纵向加劲肋对防止（ B ）引起的局部失稳最有效。 A ）剪应力 B ）弯曲应力 D ）复合应力 D ）局部压应力 ××9．确定梁的经济高度的原则是（ B ）。 A ）制造时间最短 B ）用钢量最省 C ）最便于施工 D ）免于变截面的麻烦 ××10．当梁整体稳定系数φb ＞0.6时，用φ’b 代替φb 主要是因为（ B ）。 A ）梁的局部稳定有影响 B ）梁已进入弹塑性阶段 C ）梁发生了弯扭变形 D ）梁的强度降低了 ××11．分析焊接工字形钢梁腹板局部稳定时，腹板与翼缘相接处可简化为（ D ）。
高层连体建筑结构的施工技术探讨
高层连体建筑结构的施工技术探讨 摘要：随着我国经济的不断发展和城市化进程的逐渐加速，一栋栋高楼平地而起，高层连体建筑，已成为了人们眼中毫不陌生的普通建筑物。本文简单地介绍了高层连体建筑结构的施工测量技术、混凝土浇注技术和转换层施工技术。 关键词: 高层连体建筑；结构；施工技术 一、引言 随着我国经济的不断发展和城市化进程的逐渐加速，一栋栋高楼平地而起，高层连体建筑，已成为了人们眼中毫不陌生的普通建筑物。而与从前大量施工的7层以下的建筑相比较，高层连体建筑对于施工技术的要求则要高得多。本文简单地介绍了高层连体建筑结构的施工测量技术、混凝土浇注技术和转换层施工技术。 二、高层连体建筑结构的施工测量技术 首先根据建筑的形状设置内控点，比如对于矩形的建筑在靠近四个角的位置设置四个内控点即可，内控点位置应避开各楼层的梁，保证从底层到顶层的通视。而上部楼层结构在每层相同的部位均预留200mm×200mm的放线洞口，以便进行竖向投测。预留洞不得偏位，且不能被掩盖，保证上下通视。另外，底层的轴线网须认真校核，经复核验收方可向上投测。且底层的内控点钢板上不得堆放料具，顶板排架避开钢板，确保可以架设仪器。 施工测量过程：1）在底层的内控点钢板上架设垂准仪，在需要投点的楼层放线洞口上平放一块画有十字丝的有机玻璃板，再将内控点位置通过激光引测到有机玻璃板上，并用有机玻璃板上的十字交叉点对准激光点，然后根据有机玻璃板上的十字丝将内控点位置引至放线洞口四周的楼板混凝土上，并做好标记，最后撤除有机玻璃板，在放线洞口上钉一块小模板，重新将内控点位置引测回放线洞口上的模板上，并用墨斗弹好线。2）将该内控点位置引测至放线楼层后，先用全站仪校核，闭合后再细部放线。以放线洞口处模板上的内控点位置标记为准，用全站仪放出该楼层的轴线控制网及墙、柱边线，用墨斗在楼板混凝土上弹好线，作为该层墙、柱模板安装以及上一层楼板梁、板模板安装的依据。3）每层楼板放线完毕并经复核无误后，即可把该层放线洞口上钉好的模板拆掉，以保证上一层测量放线时的通视；不进行竖向测量投点时，各楼层放线洞口均须盖好防护盖
30-高层大跨度偏心连体结构研究-李安
高层大跨度偏心连体结构研究 李安，曹伟良，张良平 （深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司，深圳 518052） 摘 要：深圳某连体项目，两栋塔楼高度约87米，连接体在75米高处将两栋塔楼连接，连接形式为强连接， 连接体以上还有4层住宅。连接体采用钢桁架结构，高度7米，跨度56米，且在平面上偏置，属于 大跨度的偏心连体结构。从结构特性、荷载考虑、施工顺序优化、罕遇地震弹塑性时程分析等方面进 行了深入分析，提出了具体的抗震加强措施。其分析及设计思路可为类似的连体项目提供参考。 关键词：连体结构，强连接，大跨度，偏心，高层建筑 1引言及项目概况 两个或两个以上高层建筑通过连接体连接起来的结构形式，称为高层连体建筑，是一种体型复杂的高层建筑。连体结构因其独特的几何形态，受到不少建筑师的青睐，成为建筑师们喜爱的创作手段，在建筑设计中的使用也逐渐增多。 然而现行的建筑结构规范对连体结构缺乏明确、具体的规定。对于大跨度的偏心连体结构，在国内外更是缺少理论研究和可供参考的工程案例。本文结合实际项目，深入研究了大跨度偏心连体结构的受力特点，提出具体的抗震加强措施，完成结构设计，为连体结构项目的分析设计积累工程经验。 本项目位于深圳，抗震设防烈度为7度（0.10g ），场地类别Ⅱ类，基本风压值0.75KN/m 2，地面粗糙度类别C 类。项目主要功能为住宅，有一层地下室，地上共28层，其中1层裙房，27层住宅。其中地上部分由南、北两栋塔楼组成，两栋塔楼均为剪力墙结构，高度87.4米，属于A 级高度。 两栋塔楼在23~25层经两榀桁架组成的连接体连接，连接形式为强连接[1]。连接体为纯钢结构，桁架跨度56.000米，属于特大跨度的高层建筑。桁架高度7.000米，桁架层以上有四层复式住宅。 由于建筑方案的限制，在平面上连接体为偏心设置，如图 3所示。 图1结构的组成 图2结构计算模型 图3桁架下弦层(23)及上弦层(25)平面 作者简介：李安(1987-)，男，硕士，结构工程师
钢结构的连接方式
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 §3-1钢结构的连接 钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接（connections）构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。因此，连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。 钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等（图3.1.1）。 3.1.1 焊缝连接 一、焊缝连接的特点 焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。其缺点是：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低； 焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。 二、钢结构常用的焊接方法 1、手工电弧焊 这是最常用的一种焊接方法（3.1.2）。通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
谈某高层建筑连体结构设计
摘要：根据某建筑工程项目的结构设计，对某带连体的设计做了详细的分析，探讨了其结构设计及连体部分的计算与设计，确保建筑结构的抗震要求，以供以后同类建筑结构设计的参考。 关键词：连体高层；结构设计；分析 中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 A楼与B楼由一主楼组成，主楼都是14层，在10层以下相互独立，在11 层与14 层之间设置一连体结构，将两主楼连通，连体部分中，仅11 层为可用建筑空间，其余均为构架部分，只为满足建筑造型。两主楼设置一层连通的地下室。本工程不属于超限结构，但是须对连体部分进行详细计算。 2 结构设计 2.1 荷载取值 本项目为丙类建筑，安全等级二级，抗震设防烈度6 度，场地类别为Ⅱ类，设计分组为第一组，场地特征周期0.35 s。地面粗糙度类别B 类，基本风压按100 年一遇的风压取值：0.35kN/m2。 2.2 基础及地下部分基础采用桩基础，桩径800mm，中柱下一般布置5桩承台，承台厚度1.3 m，边柱下一般布置4 桩承台，承台厚度1.4m，均采用C35 混凝土。两栋办公楼地下连为一体，地下室结构层高4.95m，地下室底板兼做防水板，厚度400mm，地下室下土层多为填土，设计时不考虑承台间土的承载力。 2.3 上部结构 本工程采用框架—剪力墙结构体系，柱截面主要尺寸700 ×900，700 × 600，主要柱网8 m×9.5 m，8 m × 8 m。框架柱1 层，2 层为加强层，柱墙采用C50 混凝土，梁板采用C35 混凝土，9层～12 层采用C40 混凝土，梁板采用C35 混凝土。8 m 左右跨度的框架梁截面一般为400×600，9.5 m 跨度的梁截面一般为400 × 750。 连体结构是复杂高层建筑中较为典型的类型，可分为弱连接和强连接结构，弱连接一般有铰接，滑动连接，强连接结构大多通过连接体将两栋或多栋楼进行刚性连接。从平面图上看A楼与B楼垂直布置，由于两办公楼结构形式相同，质量与刚度接近，如果独立分开，则自振周期类似，在地震作用下，两栋办公楼不能够做到协同振动，如果采用强连接，则两栋办公楼会因不同的振动模态而产生较大的相互作用。因此本项目连体采用弱连接。 3 连体部分计算与设计 3.1 计算模型及计算参数 结构整体计算分析采用Satwe，Midas /Building 两种程序。周期折减系数0.8，考虑5%的偶然偏心及双向地震力，进行小震计算，连体部分及其以下1层按中震不屈服进行设计配筋。楼板假定，计算周期和位移时采用刚性楼板假定; 计算杆件内力和截面设计时采用真实反映楼板完全弹性有限壳单元。 3.2 巨型悬臂梁与牛腿设计 本工程中连接体的弱连接方式采用平板式橡胶支座，在11层标高处，在与连接体相邻边梁上设计3个牛腿，用来支承连接体一端，连接体另一端与B楼刚接，3个牛腿的间距分别为8m，4 m，其中4m为外伸悬挑部分，牛腿高1m，宽1 m，见图1。
双塔连体结构的工程实例
双塔连体结构的工程实例 马来西亚双塔为对称双塔楼（图1），建成于1996年，位于马来西亚吉隆坡，88层，总高度达450米，是目前世界上最高的连体结构。其抗侧力体系由中央核心筒、周边柱列和环形梁在内的钢筋混凝土结构组成，在两塔楼的中部有连廊相连。 图1 马来西亚双塔 巴黎凯旋门（图2），建于1989 年，是世界上第一座大型连体结构。它与香榭舍大街上的老巴黎凯旋门位于同一城市的中轴线上，相互辉映，构成巴黎新老城区的主要景点。新凯旋门在100m 的正方形内切出约60m 的大洞构成。建筑结构对称均匀，两侧塔楼结构各约20m 进深，主要用做办公楼，顶部连体净跨约60m，高约20m，由双重并式通高桁架构成，桁架采用预应力混凝土箱型大梁。
图2 巴黎凯旋门 上海交银大厦（图3）位于浦东陆家嘴金融开发区内，为不对称连体结构。北塔楼55 层，高230.35m，南塔楼48 层，高197.55m。两幢塔楼整体外形呈H 型，在第13、26、39 层分别一层楼高（4.1m），净跨12.4m 的两个空间桁架将两幢塔楼连接在一起，两空间桁架又通过交叉斜撑连成整体，以增强塔楼间的连接。连体与塔楼采用刚性连接。上海交银金融大厦，为双塔弱连结构，由于两塔楼的高度不同，动力特性有较大差异，塔楼间的析架结构协调结构的变形，对整体结构的受力性能产生影响。 为了研究结构的抗震性能，同济大学进行了振动台试验，试验模型缩比为模型包括两个高层塔楼和塔楼间析架，模型总高米，总质量为吨。试验分析认为，七度多遇地震作用下，结构处于弹性工作阶段七度地震作用下，结构出现微裂缝，析架无变形，结构满足规范设计要求罕遇七度地震作用下，结构底部柱和剪力墙出现水平裂缝，析架部分屈服，结构不会倒塌，满足设计规范要求八度罕遇地震作用下，结构出现严重开裂，变形增大，析架屈曲，甚 至拉断。
钢结构的连接方式
§3-1钢结构的连接 钢结构的构件是由型钢、钢板等通过连接（connections）构成的，各构件再通过安装连接架构成整个结构。因此，连接在钢结构中处于重要的枢纽地位。在进行连接的设计时，必须遵循安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材的原则。 钢结构的连接方法可分为焊接连接、铆钉连接、螺栓连接和轻型钢结构用的紧固件连接等（图3.1.1）。 3.1.1 焊缝连接 一、焊缝连接的特点 焊接连接(welded connection)是现代钢结构最主要的连接方法。其优点是：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。其缺点是：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆问题较为突出。 二、钢结构常用的焊接方法 1、手工电弧焊 这是最常用的一种焊接方法（3.1.2）。通电后，在涂有药皮的焊条和焊件间产生电弧。电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物。焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。 手工电弧焊设备简单，操作灵活方便，适于任意空间位置的焊接，特别适于焊接短焊缝。但生产效率低，劳动强度
大，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系。 手工电弧焊所用焊条应与焊件钢材（或称主体金属）相适应，例如：对Q235钢采用E43型焊条（E4300～E4328）；对Q345钢采用E50型焊条（E5000～E5048）；对390钢和Q420钢采用E55型焊条（E5500～E5518）。焊条型号中字母E表示焊条 类型等。不同钢种的钢材相焊接时，宜采用低组配方案，即宜采用与低强度钢相适应的焊条。 2、埋弧焊（自动或半自动） 埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称埋弧自动电弧焊（图3.1.3）；焊丝送进有专门机构控制，而焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊。电弧焊的焊丝不涂药皮，但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖，电弧完全被埋在焊剂之内，电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有很高的生产率。由于采用了自动或半自动化操作，焊接时的工艺条件稳定，焊缝的化学成分均匀，故焊成的焊缝的质量好，焊件变形小。同时，高的焊速成也减小了热影响区的范围。但埋弧焊对焊件边缘的装配精度（如间隙）要求比手工焊高。 埋弧焊所用焊丝和焊剂应与主体金属的力学性能相适应，并应符合现行国家标准的规定。 3、气体保护焊 气体保护焊是利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体在电弧周围造成局部的保护层，以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程的稳定性。 气体保护焊的焊缝熔化区没有熔渣，焊工能够清楚地看到焊缝成型的过程；由于保护气体是喷射的，有助于熔滴的过渡；又由于热量集中，焊接速度快，焊件熔深大，故所形成的焊缝强度比手工电弧焊高，塑性和抗腐蚀性好，适用于全位置的焊接。但不适用于在风较大的地方施焊。
高层混凝土连体结构设计分析
高层混凝土连体结构设计分析 摘要：连体高层建筑这一结构，在近年才开始出现并广受欢迎，但在我国并未 大量涌现，因为对连体结构来讲，需要很好协调各建筑物承受的作用力，扭转效 应非常明显，受力复杂度较高，设计时难度很大。连体结构的地震扭转效应特别 明显，设计过程中就要借助不同软件的分析计算获得高适合度的设计方案。 关键词：高层混凝土；连体结构设计 引言 因为连体结构需保证各建筑物所承受的作用力相协调，有很明显的扭转效应，受力也较复杂，在结构设计时非常有难度。本文以某综合办公楼为例对高层连体 结构进行研究。经研究发现，连体结构通常会有很明显的地震扭转效应，需要在 设计时就通过多种软件的计算，分析最适合的结构设计方案。 一、工程简介 某栋办公大楼设计时建筑抗震设防为丙类，二级安全结构，建筑物应为不可 分割的平面不规则结构，建筑物两侧竖向连体部分是竖向不规则结构。大楼在建 成后平面形状呈“U”形，地上有16层，地下1层，建筑物长88m，宽约62m，整 个地上部分的建筑面积有32000m2。东西两侧竖向楼体的第11层至15层相连， 整体呈现为凯旋门式的结构，建筑屋面的上部是6m高的钢结构飘架。这是一个 复杂的高层建筑，完工后，结构抗震的等级为一级，超出预想范围。 二、建筑主体结构 确定工程将主体确认为“高层框架—剪力墙”结构。剪力墙的筒体位置定为楼 层的四角。在楼、电梯间布置4个右下至上厚度为350～200mm的钢筋混凝土质 的剪力墙。周圈部分的框架柱利用建筑物的外立面，保持4m的柱距，而中间部 分的框架柱的柱距为8m×8.8m，因为缩小柱距可让整个建筑结构的抗扭增加。建 筑物楼板及楼层梁处使用等级为C30的混凝土，而剪力墙和柱右下至上的混凝土 强度为C50～C30。连体部分共有6层楼，由于结构关系刚度较大，所以选用强连接的方式将连接体与塔楼相连。 三、建筑物连体部分的设计实施方案 高层连体结构在设计过程中最复杂的就是连体处受力结构的分析。建筑物从 竖向来说，连体部分的层数较多且自身跨度较大，由于荷载作用所承受的内力很大。而水平方向上连体部分结构需要协调两侧建筑体的变形，承受较大水平内力。 当建筑物受到水平地震或风的作用时，各塔楼除了会产生一定的同向平动， 还随着相向运动。而结构方面不但会产生平动变形，也会出现扭转变形现象。在 工程中每个塔楼的刚度各不相同，差距较大。当发生各种平动、扭转振型相耦合时，对整体结构产生的扭转效果将非常明显，振动形态也变得更复杂。 经过严密计算，最终定下的设计方案是经过多重比较后的方案。连接体的刚 度也调至刚好能协调好几个塔楼间的刚度，调控好整个建筑结构的扭转效应。严 格按照标准规范，控制连接体自身构件受到水平、竖向的荷载作用后所产生的变形、应力等。 工程中连体部分的受力主体选用钢结构，并配合钢筋混凝土材质的楼板。主 受力结构的钢材用的是Q345-B，而设置于底部的两层钢桁架，包括钢柱、横梁及斜撑使用的都是焊接H型钢。在设置时钢柱应旋转90°，上3层用钢框架，钢柱
对称与不对称双塔连体结构的动力特性分析
对称与不对称双塔连体结构的动力特性分析 发表时间：2011-04-01T16:02:06.733Z 来源：《价值工程》2011年第3月上旬作者：滕振超何金洲 [导读] 以某十八层对称双塔结构和十八-十六层不对称双塔结构为例 滕振超 Teng Zhenchao；何金洲 He Jinzhou （东北石油大学土木建筑工程学院，大庆 163318） （School of Civil Engineering，Northeast Petroleum University，Daqing 163318，China） 摘要：以某十八层对称双塔结构和十八-十六层不对称双塔结构为例，通过ANSYS有限元分析软件，建立了两种结构的三维有限元模型，并对比分析了两种结构的动力特性，为这两种结构的设计应用积累经验。 Abstract: Citing one 18-floor symmetrical double-tower structure and one 18-floor and 16-floor unsymmetrical double-tower structure as examples, tridimensional finite element model is built according to ANSYS finite element analysis software. On the basis of it, the contrastive analysis of dynamic characteristics of the two double-tower connected structures is carried out, and experience is accumulated for the design and exploit of the two structures. 关键词：有限元分析双塔连体结构动力特性 Key words: finite element analysis；double-tower connected structure；dynamic characteristics 中图分类号：TU311.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）07-0061-02 0 引言 随着我国建筑业的迅速发展，高层多塔结构的应用也逐渐增多，其中以双塔结构应用最为广泛。高层建筑结构尤其是双塔结构体系的设计要求必须分析清楚结构本身的动力特性，结构的受力特点。双塔结构一般分为对称和不对称两种形式，有时建筑师为了追求设计的效果，经常采用非对称双塔结构来实现设计意图。与对称结构相比，不对称结构的布置形式多变，使得结构设计分析也非常困难。工程实践表明，不对称双塔结构的平扭耦联振动是其地震反应的主要特性，从而导致不同结构形式下的地震作用效应差别较大，地震和风荷载作用下结构受力复杂。对不对称双塔结构的动力特性进行分析，对此类结构的概念设计非常重要。本文运用ANSYS有限元分析软件，对对称和不对称双塔结构的动力特性进行了分析比较，从而对此类结构的设计和应用奠定基础。 1 三维有限元分析模型 某双塔楼连体结构为十八层钢筋混凝土结构，总高度54m，层高为3m，对称双塔连体结构简图如图1所示，不对称双塔连体结构总高度54m，层高3m；右塔十八层，左塔十六层，不对称双塔连体结构简图如图2所示；两种结构的三维有限元模型见图3和图4。梁柱均采用BEAM188单元，该单元基于铁木辛柯梁结构理论，并考虑了剪切变形的影响，楼板采用SHELL63壳单元。构件选型及材料见表1。
钢结构的连接方法
钢结构的连接方法 一、钢结构的连接方法 1、焊接连接 2、螺栓连接 3、铆钉连接 二、以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。钢结构又分轻钢和重钢。判定没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，可以以一些数据综合考虑并加以判断。 三、钢结构以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。钢结构又分轻钢和重钢。判定没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，可以以一些数据综合考虑并加以判断。 四、钢结构特点 钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。由于我国的钢产量增大，很多都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。 和其他材料的结构相比，钢结构具有如下特点： 1．钢材的强度高，结构的重量轻 钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但它的强度很高，同样受力情况下，钢结构自重小，可以做成跨度较大的结构。 2．钢材的塑性韧性好
(完整版)钢结构设计原理题库及答案(2)
1．下列情况中，属于正常使用极限状态的情况是 【 D 】 A 强度破坏 B 丧失稳定 C 连接破坏 D 动荷载作用下过大的振动 2．钢材作为设计依据的强度指标是 【 C 】 A 比例极限f p B 弹性极限f e C 屈服强度f y D 极限强度f u 3．需要进行疲劳计算条件是：直接承受动力荷载重复作用的应力循环次数 n 大于或等于 【 A 】 A 5×104 B 2×104 C 5×105 D 5×106 4．焊接部位的应力幅计算公式为 【 B 】 A max min 0.7σσσ?=- B max min σσσ?=- C max min 0.7σσσ?=- D max min σσσ?=+ 5．应力循环特征值（应力比）ρ=σmin /σmax 将影响钢材的疲劳强度。在其它条件完全相同 情况下，下列疲劳强度最低的是 【 A 】 A 对称循环ρ=-1 B 应力循环特征值ρ=+1 C 脉冲循环ρ=0 D 以压为主的应力循环 6．与侧焊缝相比，端焊缝的 【 B 】 A 疲劳强度更高 B 静力强度更高 C 塑性更好 D 韧性更好 7．钢材的屈强比是指 【 C 】 A 比例极限与极限强度的比值 B 弹性极限与极限强度的比值 C 屈服强度与极限强度的比值 D 极限强度与比例极限的比值. 8．钢材因反复荷载作用而发生的破坏称为 【 B 】 A 塑性破坏 B 疲劳破坏 C 脆性断裂 D 反复破坏. 9．规范规定：侧焊缝的计算长度不超过60 h f ，这是因为侧焊缝过长 【 C 】 A 不经济 B 弧坑处应力集中相互影响大 C 计算结果不可靠 D 不便于施工 10．下列施焊方位中，操作最困难、焊缝质量最不容易保证的施焊方位是 【 D 】 A 平焊 B 立焊 C 横焊 D 仰焊 11．有一由两不等肢角钢短肢连接组成的T 形截面轴心受力构件，与节点板焊接连接，则肢 背、肢尖内力分配系数1k 、2k 为 【 A 】 A 25.0,75.021==k k B 30.0,70.021==k k C 35.0,65.021==k k D 35.0,75.021==k k 12．轴心受力构件用侧焊缝连接，侧焊缝有效截面上的剪应力沿焊缝长度方向的分布是 【 A 】 A.两头大中间小 B. 两头小中间大 C.均匀分布 D.直线分布 . 13．焊接残余应力不影响钢构件的 【 B 】
高层连体建筑结构的施工技术 李金来
高层连体建筑结构的施工技术李金来 摘要：随着人民生活质量的提高，高层连体建筑业在新的社会趋势带动下进入 了人们的生活，它相比普通建筑而言，对于施工技术上的要求要高得多，其在施 工工艺上也要相对复杂一些，本文旨在对高层连体建筑结构的施工技术展开介绍，发挥其在整个施工过程的关键作用。 关键词：高层建筑；连体建筑结构；施工技术 而今，就目前建筑行业的发展现状来看，应及时优化与完善建筑的基本规模 与基本类型，特别是连体结构的应用也备受关注。所谓的连体结构就是指出裙楼外，处在两座或两座以上的塔楼间设置连续体结构的施工形式，以实现整个结构 的稳定性。连体结构具有很强的特殊性，极易发生薄弱点，为应对此类问题，必 须加强对施工工艺、技术要素等的管控。以下针对连体建筑结构施工技术展开了 深入性的分析。 1高层建筑连体建筑结构施工技术要求 1.1抗震性方面的要求 从高层建筑物来看，一般由两栋以上建筑之间进行架空连接体的设置。需要 根据实际用途而设计具体的跨度大小。在我国高层建筑连体结构施工中，一般采 用刚或柔两种连接方式将主体与连接体进行连接。因为高层建筑连体的竖向刚度 易生突变，从而出现较大的扭转效应，其竖向与水平受力情况非常复杂。故此， 必须切实增强整体抗震能力，以增强建筑物的安全性。另外，节点刚度严重影响 着整体刚度，必须注意施工中的屈曲问题。 1.2结构整体刚度方面的要求 在设置连体以后，塔楼在连接处很容易出现刚度巨变。如果连体刚度比较大，这个部位就会出现比较明显的刚度突变。如果在连体结构刚度较小，可将双塔连 体进行简化处理。如果连体刚度较大，把连体看作刚性楼层，也不会出现较大的 计算误差。在非对称结构施工中，作为管理人员应通过技术方式将连体刚度降到 最低，从而减小高塔位移的影响，增大低塔的位移，最终达到整体刚度要求。 1.3钢框架结构强度方面的要求 在进行高层连体结构施工过程中，钢框架结构必须切实注意强度要求。如果 是现浇的连体结构梁板，其强度可以按照T形断面进行计算。在对框架梁跨中配 筋量进行计算时，可以按照T形去考虑跨中截面。在对框架梁支座的配筋量进行 计算时，如果也是按T形考虑，这样计算的强度是不对的。因为在实际施工过程中，钢框架结构梁支座处是负弯矩，此时梁翼缘处在受拉区，而梁底则在受压区，主要为倒T形截面。所以，只能按照矩形截面计算。 2高层连体建筑结构的施工技术 2.1科学开展施工测量工作 高层建筑在施工时，必须要开展科学性的施工测量工作，再加之高层建筑结 构体系中的连体结构具有特殊性的特点，这会使得整个测量工作中所涉及到的要 素更多，为提高施工质量，必须强调测量的精准性与可靠性。实施测量工作时， 要充分结合工程结构外形，进而实现对内控点的科学性设定。为了帮助人们视觉 效果，应避免将内控点设定在梁体底部。在开展连体建筑结构施工中，需要及时 预留出内控点孔洞，旨在为测量与放线提供条件。测量时，所预留处的孔洞与内 控点位置，应禁止在周边堆放建筑用的材料与物品，进而保证测量行为的规范性 与精准性。开展施工测量时，应精准的架设垂准仪，进而保证这些内控点能在一
钢结构详细分析
1、建筑体系 1-1、门式刚架体系 1-1-1、基本构件图 1-1-2、说明 力学原理 门式刚架结构以柱、梁组成的横向刚架为主受力结构，刚架为平面受力体系。为保证纵向稳定，设置柱间支撑和屋面支撑。 刚架 刚架柱和梁均采用截面H型钢制作，各种荷载通过柱和梁传给基础。 支撑、系杆 刚性支撑采用热轧型钢制作，一般为角钢。柔性支撑为圆钢。系杆为受
压圆钢管，与支撑组成受力封闭体系。 屋面檩条、墙梁 一般为C型钢、Z型钢。承受屋面板和墙面板上传递来的力，并将该力传递给柱和梁。 1-1-3、门式刚架的基本形式 a.典型门式刚架 b.带吊车的门式刚架 c.带局部二层的门式刚架
1-1-4、基本节点 a.柱脚节点 铰接柱脚刚接柱脚一刚接柱脚二b.梁、柱节点
柱头节点一柱头节点二梁间连接节点 吊车梁牛腿节点抗风柱连接节点 ■局部二层节点参照多层框架体系。 1-1-5、刚架衍生形式 a.单坡单跨 b.山墙刚架 c.连跨多屋脊 d.连跨单屋脊 e.单坡连跨
■吊车和局部二层可在衍生形式刚架中布置。 ■山墙刚架其本质也是多连跨刚架，不过中间柱与刚架柱比截面旋转了90度。
1-2、多层框架体系 1-2-1、框架图示 1-2-2、说明 力学模型 a.纯刚接框架：纵横两个方向均采用刚接的框架。 b.刚接-支撑框架：横向采用刚接，纵向采用铰接，并在纵向设置支撑，以传递水平力。 c.支撑式框架：纵横向均采用铰接，两向均设置支撑传递水平力。 d.有时为保证足够的刚度，在刚接框架中亦设置支撑。 框架柱 框架柱可采用H型截面、箱形截面、十字形截面、圆管形截面等。所有上部结构的力都通过框架柱传递给基础。 框架梁 框架梁一般采用H型截面。楼盖和屋盖上的力通过框架梁传递给框架柱。
带多连体的复杂高层结构设计
带多连体的复杂高层结构设计 Structral Design of a Comprehensive High-Rise Building with Several Transfer Structures 苏项庭，冯永伟，洪渊 SU Xiangting，FENG Yongwei，HONG Yuan （浙江省建筑设计研究院，浙江杭州310006）摘要:介绍了一幢具有三处连接体的复杂高层结构设计，重点说明了转换桁架的设计要点，横置H型钢在转换桁架中的应用及型钢混凝土节点的设计。介绍了结构整体参数的控制以及小震弹性时程分析。最后总结了此类结构应采取的抗震加强措施。 关键词:转换桁架；横置H型钢；多连体结构 现代化建筑不断在追求个性，大悬挑、高空连廊、通高大堂、立面收进等元素得到广泛运用；建筑平面功能分区及相互关系也呈现多样化，大型会议室、宴会厅、运动场等场所在高层建筑内随处可见。得益于大量结构设计软件的开发，各种奇形怪状建筑都可以建模计算并得到结果，并可利用多种软件相互验证。然而，如何在满足建筑师要求的同时，合理利用结构概念设计，化繁为简，对结构设计人员带来各种挑战。本文结合某超限高层结构设计，论述设计中各类问题的解决措施。 1 工程概况 该建筑位于杭州市武林广场东侧中河高架和环城北路交叉口，总用地面积为24509m2，建筑面积为119500m2。地上由一幢22层高层建筑和一幢2层（局部3层）建筑组成，其中高层建筑结构总高度为99.9m，底部两层层高为5.1m，其余层高为4.2m。主要功能为生产用房、数据中心及会议室等；地下3层外加局部夹层，为地下车库及地块内相关设备用房。图1为其建筑效果图。 作者简介：苏项庭(1983-)，男，福建莆田人，工程师，从事建筑结构设计工作
钢结构连接方式的选择
钢结构连接形式介绍与选择 在设计钢结构工程时，构件与构件之间需要进行有效的连接，以形成一个整体，对于构件之间连接的形式，则有很多的方式可以选择。如何在各种连接节点中选择合理的连接方式，这通常是一个容易模糊的设计盲点，因此在此作一些介绍，以强化钢结构设计概念。 一、连接形式 钢结构中连接节点可分为刚性节点、半刚性节点和铰接节点三种形式，设计时应根据节点的位置及其所要求的强度和刚度，合理确定节点的形式、连接方式、细部构造及其计算方法。 连接形式 刚性节点半刚性节点铰接节点 设计中不考虑此 种节点 在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度，刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。通常定义，连接对于转动约束达到理想刚接的90%以上的连接，可视为刚接；在外力作用下，柱梁轴线夹角的改变量达到理想铰接的80%以上的连接视为铰接。采用理想较接的假定，意味着梁与柱之间没有弯矩的传递，用较连在一起的梁和柱将互相独立的转动。
这里用柱脚来具体解释下刚接与铰接的区别。 能抵抗弯矩作用的柱脚称为刚性柱脚，相反不能抵抗弯矩作用的柱脚称为铰接柱脚，刚接与铰接的区别在于是否能传递弯矩，从实际看，如果锚栓在翼缘外侧，就是刚接，如果在翼缘内侧，就是铰接。这两种柱脚的区别就是对侧移的控制，也就是有吊车荷载的单层工业厂房，因为吊车对侧移比较敏感，而且侧移过大会造成吊车卡轨的现象，且门式刚架轻型房屋钢结构技术规程（CECS 102:2002）中3.4.2条规定，刚架柱顶位移设计值的限值，无吊车且采用轻型钢墙板时是h/60，有吊车且吊车仅由地面操作时是h/180，所以把柱脚设计成刚性柱脚，抵抗其侧位移。 在设计中为简化计算，一般均按完全刚接或理想铰接来考虑，因此，半刚性节点在此不做赘述。 二、连接方式 连接根据使用材质不同可分为铆接、螺栓连接和焊接三种方式。
高层建筑连体结构设计技术研究
高层建筑连体结构设计技术研究 经济的发展带动整个建筑行业的快速发展，近年来无论从建筑质量，建筑效率还是其建筑设计方面讨论，建设行业都有着极大程度的提高。高层建筑连体结构是近年来兴起的新型建筑结构，其能够最大程度的满足人们对于建筑物的各方面的具体要求。但是，该建筑形式结构复杂，受力情况不易分析，因此如何具体的设计和施工过程中还需要进行较深入的技术研究。 标签：高层建筑；连体结构；技术研究 一、前言 近年来，中国正处于社会经济等多个方面都快速发展的阶段，同时带动着建筑行业的较快发展。高层连体结构建筑的设计和应用，一方面可以满足人们对于工作生活场所的多功能性的要求，即要求在同一建筑中尽可能的结合多种元素，因此高层建筑的使用可以更满足现代社会的发展和应用要求。另一方面，高层连体结构建筑受力更为复杂，建筑要求更高，抗震性能也有所改变，所以在其设计和施工的过程中，需要在进行技术上的深入研究和改进。 二、高层建筑连体结构常见方式 随着建筑行业的兴起，为了进一步满足人们在学习，工作和生活中对于相应建筑的功能的要求，高层建筑连体结构的设计和普及成为新的热点，其使用方便，功能全面，能够为人们的工作学习和生活创造更好的条件。到目前为止，高层建筑连体结构的常见方式主要分为三种，下面将针对这三种形式进行一一叙述。 1.塔楼 在高层建筑物中，塔楼是最为常见的结构形式，其特点是一栋建筑物中分为若干户，一般情况下可以达到一梯四户或是一梯十二户。其建筑密度高，相应的可以降低房价，同时可以满足不同消费者对于相应建筑物的不同需求，实现其功能的全面化。另外，往往该结构具有结构强度大，抗震强度好，安全性高，改造难度低的诸多优点，因此在高层建筑中占据了较大的比例。 2.连体 连体的作用与桥梁类似，起连接作用，一般来说是指将两个塔楼建筑进行连接，以满足其不同建筑之间的功能互补。在具体的设计和施工中，主要考虑的连体的手里来源于水平或是竖直的风向载荷，以及两个塔楼建筑中由于其地理位置，受力情况等导致的不同变形状况。要保证在进一步实现其功能的全面化的同时，提高其安全性能，避免相应事故的发生。 3.连体与塔楼相连