连体结构.doc
关于连体结构
关于连体结构这主要是由于连体部分的存在,使与其连接的两个塔不能独立解放振动,每个塔的振动都要受另一个塔的约束。
两个塔可以同向平动,也可相向振动。
而对于连体结构,相向振动是最晦气的。
2、连接体部分受力繁复连体结构由于要协调两个塔的内力和变形,因此受力繁复。
更何况,连体部分跨度都比较大,除要承受水平地震作用所产生的较大内力外,竖向地震作用的影响也较明明,有事甚至是控制工况。
3、连接方式多样连体结构的连接方式大致分为两种,一种是强连接,另一种是弱连接。
(1)强连接当连体结构有足够的刚度,足以协调两塔之间的内力和变形时,可设计成强连接形式。
强连接又可分为刚接和铰接,但无论采用哪种形式,对于连接体而言,由于它要负担起整体内力和变形协调功能,因此它受力非常繁复。
在大震下连接体与各塔楼连接处的混凝土剪力墙往往简易开裂,是设计中需要重点加强的地方。
强连接形式主要用于连体跨度层数较多,其本身刚度比较大,连体两端塔体刚度大致相等的结构。
(2)弱连接当连体的刚度比较弱,不足以协调两塔之间的内力和变形时,可设计成弱连接形式。
(如连廊)二、连体结构的计算要点连体结构应按繁复高层建筑进行结构设计,因此,按规范的要求连体结构应符合下列要求:(1)应采用至少两个例外力学模型的三维空间分析软件进行整体内力和位移的计算。
《高规》5.1.13条可采用SATWE和PMSAP进行分析和校核。
ETABS是啥东西还没用过。
(2)抗震计算时,要考虑偶然偏心的影响,振型数要足够多,以保证振型参与质量不小于总质量的90%。
(3)于连体结构采用强连接形式,结构的扭转效应非常明明,因此在地震作用时宜考虑双向地震作用的影响。
(4)《高规》3.3.4条第3款,应采用弹性动力时程分析进行补充计算。
有条件的最佳采用弹塑性静力或动力分析法验算单薄层弹塑性变形,并从中找出结构构件的单薄部位,做到大震下结构不倒塌。
在PKPM系列软件中PUSH&EPDA软件可以进行弹塑性静力或动力时程分析计算,可以输出怯懦层位置及结构裂缝宽度分布图。
关于连体结构
关于连体结构这主要是由于连体部分的存在,使与其连接的两个塔不能独立自由振动,每个塔的振动都要受另一个塔的约束。
两个塔可以同向平动,也可相向振动。
而对于连体结构,相向振动是最不利的。
2、连接体部分受力复杂连体结构由于要协调两个塔的内力和变形,因此受力复杂。
更何况,连体部分跨度都比较大,除要承受水平地震作用所产生的较大内力外,竖向地震作用的影响也较明显,有事甚至是控制工况。
3、连接方式多样连体结构的连接方式大致分为两种,一种是强连接,另一种是弱连接。
(1)强连接当连体结构有足够的刚度,足以协调两塔之间的内力和变形时,可设计成强连接形式。
强连接又可分为刚接和铰接,但无论采用哪种形式,对于连接体而言,由于它要负担起整体内力和变形协调功能,因此它受力非常复杂。
在大震下连接体与各塔楼连接处的混凝土剪力墙往往容易开裂,是设计中需要重点加强的地方。
强连接形式主要用于连体跨度层数较多,其本身刚度比较大,连体两端塔体刚度大致相等的结构。
(2)弱连接当连体的刚度比较弱,不足以协调两塔之间的内力和变形时,可设计成弱连接形式。
(如连廊)二、连体结构的计算要点连体结构应按复杂高层建筑进行结构设计,因此,按规范的要求连体结构应符合下列要求:(1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力和位移的计算。
《高规》5.1.13条可采用SATWE和PMSAP进行分析和校核。
ETABS是啥东西还没用过。
(2)抗震计算时,要考虑偶然偏心的影响,振型数要足够多,以保证振型参与质量不小于总质量的90%。
(3) 于连体结构采用强连接形式,结构的扭转效应非常明显,因此在地震作用时宜考虑双向地震作用的影响。
(4)《高规》3.3.4条第3款,应采用弹性动力时程分析进行补充计算。
有条件的最好采用弹塑性静力或动力分析法验算薄弱层弹塑性变形,并从中找出结构构件的薄弱部位,做到大震下结构不倒塌。
在PKPM系列软件中PUSH&EPDA软件可以进行弹塑性静力或动力时程分析计算,可以输出柔弱层位置及结构裂缝宽度分布图。
浅析双塔连体结构的设计
浅析双塔连体结构的设计【摘要】邯郸市中道房地产开发有限公司中道大厦为高99.95m的双塔连体结构,结构形式为钢筋混凝土框架—核心筒结构。
介绍了连体复杂高层的设计要求点。
【关键词】连体结构;滑动支座1工程概况邯郸市中道房地产开发有限公司中道大厦位于邯郸市丛台路与东柳大街交叉口东北角,为商业办公综合楼,地下2层,地上为两栋28层的双塔,在24、25、26层采用钢结构连廊相连,裙房4层。
总建筑面积为75867㎡,其中地下建筑面积14866㎡,地上建筑面积61001㎡。
建筑主体高度为99.95m,建筑结构形式为钢筋混凝土框架—核心筒结构,其中地下1-2层为小汽车库、自行车库及设备用房,层高分别为4.2m、4.7m,地上1至4层为商业,层高为4.8m,5至28层为办公,层高为3.3m,建筑效果图及计算模型如图1,2所示。
式中δ1e(δ2e)—两侧建筑架空连廊高度处连廊跨度方向小震弹性水平位移;β大—大震作用于小震作用之比;2—计及大震作用下结构进入弹塑性阶段后弹性刚度退化影响架空连廊跨度方向一侧最小宽度b,应为:b≧wc+bcwc—连廊跨度方向防震缝宽bc—架空连廊结构跨度方向最小支撑宽度本工程通过计算得出在罕遇地震作用下架空连廊处弹塑性水平位移为387mm,采用的滑动支座的滑移量满足在罕遇地震作用下的位移要求,各方向滑移量为400mm。
滑动支座应能满足在正常使用状态下的功能要求,该支座由专业厂家设计制作。
4结语本工程属于连体多塔的复杂高层,采用弱连接形式两端均为滑动支座,对于这种结构形式,由于两塔可以相对独立运动,不需要通过连体部分进行内力和变形协调,因此连接体受力较小,架空连廊采用钢结构及轻型维护结构,减轻连廊部分重量,使其支座部位受力减小,对抗震有利。
参考文献[1] gb50011-2010,建筑抗震设计规范[s].[2] jgj3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程 [s].[3] gb50007-2002,建筑地基基础设计规范 [s].[4] gb50010-2010,混凝土结构设计规范 [s].[5] 陈岱林,赵兵,刘民易。
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。
图3 上海交银金融大厦梅田摩天大厦(图4),位于日本大阪,为的高层综合写字楼,建成于1993 年,是世界最早的连体超高建筑。
高层建筑连体结构设计论文
高层建筑连体结构设计论文摘要:高层建筑连体结构设计时非常复杂的结构体系,在进行结构设计时要科学合理的设计连体结构,确保高层建筑连体结构在面对地震灾害时具有可靠的安全,保障人民生命财产安全。
一.引言高层建筑连体结构是指除开裙楼外,高层建筑在两个或两个以上的塔楼之间存在带有连接体的建筑结构。
在高层建筑结构中,连体结构部分是较为薄弱的,因此对高层建筑连体结构设计增加了难度。
由于高层建筑在遭受地震灾害时,容易对地震区的连体高层造成严重破坏,因此需要加强高层建筑连体结构设计,最大限度提升建筑的安全性。
二.工程概况某建筑工程建筑面积为52000㎡,项目占地面积约25000㎡,建筑抗震设防烈度为7度。
A楼和B楼由同一主楼组成,主楼的高度为16层,主楼10层以下为相互独立的建筑结构,在11层和15层之间设置一连体结构,连通A楼和B楼。
在连体部分中,将11层作为可用建筑空间,其余楼层均为架构部分。
在A楼和B楼之间设置连通的地下室。
三.高层建筑的连体结构设计1. 高层建筑连体结构设计基本原则(1)计算数据分析按照JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定,对高层建筑的复杂体型进行分析,需要符合下列基本要求:1)至少需要采用两个具有不同力学模型的三维空间软件对整体内力位移进行数据计算;由于高层建筑连体结构的体型具有特殊性,连体部位的承受力非常复杂,因此需要采用有限元模型对结构整体进行建模分析,并采用弹性盖楼对连体部分进行分析计算。
2)在计算结构抗震系数时,需要考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,设置振型数高于15,计算振型数要使振型参与质量不得小于总质量的90%。
3)需要采用弹性时,要采用程分析法补充进行计算。
4)需要采用弹塑性动力或静力分析方法对薄弱层弹塑性变形进行验算。
2. 结构选型高层建筑的连体结构由于各独立部分存在相同或相近的体型、刚度或平面,抗震设计为7度或8度时,刚度和层数差别较大的建筑,不适合简单采用强连接方式。
多层连体结构支座受力分析
多层连体结构支座受力分析
连体结构因为通过连接体将不同结构连接在一起,体型比一般结构复杂,因此连体结构的受力比一般单体结构或多塔楼结构更复杂,结构设计应着重视以下几方面的问题。
(1)扭转效应明显
较之其他体型结构,连体结构扭转振动变形较大,扭转效应较明显,应引起重视。
当风或地震作用时,结构除产生平动变形外,还会产生扭转变形,扭转效应随两塔楼不对称性的增加而加剧,即使对于对称双塔楼连体结构,由于连接体楼板变形,两塔楼除有同向的平动外,还很有可能产生两塔楼的相向运动,该振动形态是与整体结构的扭转振型耦合在一起的。
实际工程中,由于地震在不同塔楼之间的振动差异是存在的,两塔楼的相向运动和振动形态极有可能发生响应,此时连体部分结构受力很不利。
对多塔连体结构,因体型更为复杂,振动形态也将更复杂,扭转效应应更加明显。
(2)连接体部分受力复杂
连接体部分是连体结构的关键部位,其受力较复杂。
连接体部分一方面要协调两侧结构的变形沙在水平荷载作用下承受较大的内力。
另方面当本身跨度较大时,除竖向荷载作用外,竖向地震作用影响也明显。
(3)连接体两端结构的连接方式
连接体结构与两侧塔楼的支库连接是连体结构的另一类关键问题,如处理不当结构安全将难以保证。
连接处理方式般根据建筑方案与布置来确定,可以有刚性连接、铰接、滑动连接等,每种连接方式的处理方式不同,也影响着连体结构分析设计的方式。
高层混凝土连体结构设计
探讨高层混凝土连体结构设计摘要:高层建筑连体结构作为一种新兴的建筑结构形式,技术还不是特别成熟,因此加强对高层混凝土连体结构设计的探讨是非常必要的。
本文笔者结合自身工作实践经验,以某办公楼为例,对高层混凝土连体结构设计进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:高层建筑混凝土连体结构设计引言因为连体结构需要保证各个建筑物所承受的作用力相协调,有很明显的扭转效应,受力也较为复杂,在结构设计之时非常有难度。
本文以某综合办公楼为例对高层连体结构进行了分析研究。
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,分析出最适合的结构设计方案。
2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。
大楼在建成之后平面形状呈“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。
本建筑屋面的上部是6m高的钢结构飘架。
这是一个非常复杂的高层建筑,完工后,结构抗震的等级为一级,超出了预想的范围。
3建筑主体结构确定本工程将主体确认为“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、电梯间布置了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了建筑物的外立面,保持4m的柱距,而中间部分的框架柱的柱距为8m×8.8m,因为缩小柱距可以让整个建筑结构的抗扭增加。
建筑物楼板以及楼层梁处使用了等级为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,所以选用了强连接的方式将连接体与塔楼相连。
连体部分平面见图1.4建筑物连体部分的设计实施方案高层连体结构在设计的过程中最复杂的就是连体处受力结构的分析。
连体总结
连体结构相关内容总结除裙楼以外,两个或两个以上塔楼之间,在离地面一定的高度上用架空连接体相连而成的结构,称之为连体结构。
连体高层结构可以有底盘,也可以不带底盘,其主要组成结构构件是两个或两个以上的塔楼和它们之间的连接体。
塔楼部分即连体结构的主体系,连廊部分为其子体系。
从整体形式上分为凯旋门式和连廊式,凯旋门式就是顶部连成整体,连接体的宽度和整体宽度相同或接近,而连廊式则是在结构之间的某个部位设一个或多个连廊。
按连接体与塔楼的连接方式分为强连接体连体结构和弱连接体连体结构,强连接体连体结构是说连接体结构包含多层楼盖,且刚度足够,能使主体结构连接为整体协调受力和变形,而弱连接体则由于连接体强度弱,不能使得主体结构整体协调受力变形。
从连接体的形式上又分为普通桁架式、空腹桁架式、悬臂式、托梁或吊梁式。
为了将连体结构介绍地更具体,我们小组特地选择北京当代MOMA连体结构为例,介绍连体结构的相关内容。
当代MOMA由国际著名的建筑设计大师斯蒂芬霍尔设计。
他是想创造出一种现代的邻里关系—既相对独立、又便于交往。
整个社区是一个立体的建筑空间,从地面、空中、地下,把不同功能的建筑单体有机结合在一起。
1.主体系的总体介绍当代MOMA工程被称为九塔非对称弱连体结构。
地下两层连为一体,地上包括9个塔楼和一个影剧院,塔楼主要为住宅;塔楼上部由8个连廊连为整体,连廊内包括各种休闲、健身设施。
工程含两层地下室,采用钢筋混凝土梁式筏板基础,并且地下室结构被建造成一个整体,不设永久变形缝分隔。
设计时在高塔与纯地下室结构之间及纯地下室内部结构设置施工后浇带。
由于地下室基坑深达10m以上,其引起的地下水附加浮力对纯地下室结构的影响是不容忽略的。
而且当代MOMA采用的是地源热泵设备系统,地下室底板分布600多根管井,管井的先期施工对地下室底部的天然地基扰动很大。
因此,经过对比研究,采用抗浮桩的设计方案,通过桩的合理布置,使地下室结构既能经受得住地下水的浮力作用又能抵抗施工过程中上部结构产生的压力。
建筑结构设计中连体结构定义的分析
建筑结构设计中连体结构定义的分析摘要:随着国内对建筑方案审美水准的不断提升,近年来很多大型公共建筑设计逐渐不再“中规中矩”,向着形体独特、构型元素丰富的方向发展,出现了诸多高低错落的建筑单体,构成了较为复杂的建筑结构体系。
为规避结构超限带来的问题,本文从建筑设计中常用到的连廊所形成的连体结构展开分析。
关键词:连廊,连体结构,相互影响绪论:连体结构中的连接体,有通过多层楼板、桁架体系、顶盖围合为一体的箱形结构,也有仅有桥面、截面高度远小于自身宽度的板式结构。
连体结构因连接体、两侧不同建筑结构的质量、刚度、约束情况差异较大,其受力比一般单体结构复杂许多。
结构设计中,设计人员也是尽可能规避连廊导致的结构不规则项,如通过设置落地柱与抗震缝将连廊脱开,或采用两栋建筑各自悬挑一端拼接为连廊等措施来避免连体问题,但是,受建筑高度、建筑间距等实际条件影响,部分项目仍避免不了在两栋建筑单体之间进行连廊架设。
以笔者工作经历,不同地区对连体结构的认定有宽有严,比如两栋体型较大的建筑,中间仅通过一座钢结构连廊连接,采用一端铰接一端滑动的支座,假定连廊宽度逐渐缩小,最后仅剩一根钢梁连系于两栋建筑之间,因连接体与主体结构刚度、质量过于悬殊,此时仍将结构体系定义为连体显然并不合理。
1.1连体结构定义的分析根据规范相关条文及条文说明,除裙楼以外,两个或两个以上塔楼之间带有连接体的结构为连体结构,并没有对连接体进行明确定义。
《高层建筑混凝土结构技术规程》10.5.4、10.5.5条文说明表述:“连体结构的连接部位受力复杂,连体部分的跨度一般也较大,采用刚性连接的结构分析和构造上更容易把握,因此推荐采用刚性连接的连体形式。
刚性连接体既要承受很大的竖向重力荷载和地震作用,又要在水平地震作用下协调两侧结构的变形,……根据具体项目的特点分析后,也可采用滑动连接方式”[1]。
通过理解,连接体应是能显著影响两端结构,具有协调两侧结构变形的能力。
湖北某变电站施工组织设计(连体结构,柱下独立基础).doc
湖北某变电站施工组织设计(连体结构,柱下独立基础)设计特点主控楼、通讯楼为连体结构,基础形式为柱下独立基础(设地梁),埋深-2.5m主控楼一层半,通讯楼一层。
主控楼为框架结构,两跨,每跨六米,柱距3.9米。
电缆夹层2.7米,现浇梁,第二层5米,12米跨钢屋架,3榀,下设水平支撑,预制大型屋面板。
通讯楼砖混结构,240砖墙,墙下条基,一层3.6m,屋面为全现浇结构。
外墙贴白色面砖,内墙刷防火涂料,会议室、门厅、主控室、观察平台、楼梯、厕所贴地砖,门厅、休闲平台、会议室轻钢龙骨石膏板吊顶。
综合楼为单层砖混结构,高度4.6m,条形基础,基底埋深-2.6m,0.000m以下墙体采用MU7.5红砖,M5.0水泥砂浆砌筑,0.000m以上墙体采用MU7.5红砖,M5.0混合砂浆砌筑,-0.06m处设20厚水泥砂浆掺5%防水剂作为防潮层。
屋面板为预应力空心板和预制平板两种,门厅屋面板为现浇板(6600mm6600mm)。
建筑平面尺寸22800mm16200mm,设有材料库、宿舍、门厅、汽车库、餐厅、厨房、厕所。
汽车库、材料库地面为水泥砂浆地面,其他部分为地砖地面;外墙采用白色面砖,部分贴仿清水砖墙面砖;卫生间、餐厅、厨房内墙面采用白色瓷砖,其余墙面及所有顶棚均为1:3水泥砂浆刷乳胶漆;屋面为二布三胶防水层,水泥膨胀珍珠岩保温层,地砖面层。
220KV屋外配电装置基础部分包括主变进线构架、出线构架基础、隔离开关支架基础、电压互感器支架基础、避雷器支架基础、接地器支架基础、断路器支架基础等,基础形式除出线构架斜撑基础为独立基础外均为杯型基础,局部回填区架构及设备基础为连体杯型基础,基础置于第二层粘土上,局部回填区基础下超挖部分用C10毛石混凝土从砂垫层垫至设计地面标高。
主变进、出线构架及设备支架采用C40混凝土环形杆,顶部预埋铁件,钢梁水平连接。
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某高层办公楼型钢砼连体结构设计论文
某高层办公楼型钢砼连体结构设计摘要:本工程通过设置抗震缝形成由两个塔楼和高位大跨连廊组成的高层连体结构。
连接体两端采用刚性连接,楼盖为型钢梁加压型钢板混凝土组合楼盖。
连接体位置高,跨度较大,且两端塔楼层高与连体结构不同,同时因塔楼与连体采用两种不同类型的材料,给结构设计带来挑战。
设计采取多种抗震技术措施,详细分析了连体结构的受力性能。
关键词:连体结构;高层建筑;型钢混凝土;抗震设计中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a 文章编号:一、工程概况本工程位于湖南省长沙市,为两栋高层商业办公楼。
建筑面积7.5万m2,地下1层,地上16层,结构高度为59.9m,宽度18.6m,高宽比3.22。
通过合理设置2条抗震缝,将本工程分为两个塔楼和一个高层连体结构,本文仅对高层连体结构进行分析。
连体结构左端塔楼1层层高5.5m,2~3层层高4.5m,4层以上层高均为3.6m。
连体结构右端塔楼1层层高5.0m,2~3层层高4.2m,4层以上层高均为3.5m。
在标高40.9m~59.9m处通过连接体形成连体结构,设计为3层楼面和一层屋面,层高分别为7.2m、7.3m、4.5m。
连接体两端与塔楼刚性连接,采用型钢梁加压型钢板混凝土组合楼盖,跨度为23.7m。
二、主要设计参数本工程设计使用年限为50年,安全等级为二级,建筑抗震设防列别为丙类,地基基础设计等级为甲级。
抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组为第一组。
地震影响系数按《建筑抗震设计规范》 (gb50011-2010)采用,水平地震影响系数最大值为αmax=0.04,建筑场地土类别为ⅲ类,特征周期tg=0.45,周期折减系数取0.75,结构阻尼比为0.05,仅对连接体钢结构部分计算时,结构阻尼比取0.04。
框架、剪力墙抗震等级为三级,连接体及与连接体相邻的结构构件抗震等级为二级。
根据《建筑结构荷载规范》(gb50009-2001) (2006年版),基本风压为wo=0.35kn/m2,体型系数为1.3,地面粗糙度按c类考虑。
高层建筑连体结构设计与分析
高层建筑连体结构设计与分析一、工程概况中国博兴CBD项目金融商务大厦,位于山东省博兴县,为集商业、办公、公寓、酒店等多功能为一身商业综合体,总建筑面积18万m2。
地上由A、B、C、D四栋高层塔楼组成,其中A、B栋塔楼地上27层,地下二层,建筑总高度119.12m,结构总高度99.72m。
地下2层层高3.6m,地下1层层高5.5m,1、2层层高4.8m,3层层高4.2m,标准层层高3.58m。
因建筑功能需要于A、B座塔楼之间设置造型连廊,造型连廊采用钢结构。
造型连廊的结构尺寸为25(长)x7.5(宽)x55(高),分别与塔楼12、15、18、21、24、27相连,设置位置较高,最低处位于12层(42.440m),最高处位于27层(96.140m)。
建筑效果图见图1。
本文将以A、B栋塔楼进行分析。
图1 建筑立面效果图图2 桁架立面布置图二、结构方案1.结构体系。
A、B两栋塔楼采用框架-核心筒结构,由外周框架与核心筒组成双重抗侧力体系。
充分利用刚性核心筒的阻尼、质量特性及周边抗弯框架以抵抗动态风荷载和消散地震能量,核心筒承担了大部分的风荷载和地震作用,外框架柱按相应比例承担了部分风荷载和地震作用。
A、B两栋塔楼柱网为对称关系,核心筒为平移关系,两栋塔楼主要构件竖向构件的截面尺寸及材料强度完全一致。
核心筒外墙底部厚度500mm,5层及以上外墙厚度400mm;内墙厚度300mm、250mm、200mm三种,且5层及以上较底部有适当收减。
主要框架柱截面尺寸:南北两侧从1000x1200逐层收进到1000x700;东西两侧及角柱从1100x1200逐层收进到1000x1000;支撑钢连廊的框架柱截面尺寸最小为1100x1100,并设置钢骨以提高柱的延性。
2.连接体结构布置。
连接体采用钢桁架结构,结合工程的自身特点,本工程连接体整体的刚度较弱,无法将两侧塔楼连接为整体协调受力、变形,故连接体采用弱连接方式与两侧塔楼相连。
浅谈高层建筑连体结构施工技术
浅谈高层建筑连体结构施工技术随着城市化进程的不断推进,高层建筑在城市中的地位越来越重要,也越来越普遍。
高层建筑的建造是一项高风险、高难度的工程,尤其是施工过程中存在的各种挑战和问题。
其中最令人头疼的就是连体结构的施工问题。
本文将从连体结构的定义、施工流程、技术难点等方面进行分析,帮助大家深入了解高层建筑连体结构施工技术。
一、连体结构的定义和特点连体结构,也称结构体系,是指通过连接件将各个构件进行连接,形成一定的组合体系。
而高层建筑的连体结构具有如下特点:1. 负责传递荷载:高层建筑的连体结构是将各个构件通过连接件进行连接,从而构成一个整体,能够承受建筑物自身的重量和外力荷载。
2. 改善建筑性能:连体结构可以改善建筑的性能,尤其是对抗地震的能力。
3. 节省建筑材料:使用连体结构施工能够节省成本,减少材料和资源的浪费,提高建筑效益。
二、连体结构施工流程1. 连体结构设计:在施工前,需要进行连体结构的设计,包括结构选型、件数、尺寸、连接方式、连接构件尺寸、材料等。
2. 连体结构制作:制作过程大部分还是采用速速厂和工厂化。
高层建筑的连体结构制作需要依靠CAD、CAM、CNC等科技手段设计,配备先进的CNC切割、焊接、冲压、涂装、装配设备。
3. 连体结构安装:安装前需要清点和验收质量,装配框架、连接节点、规格件、门窗、装修及附件。
4. 连体结构封顶:连体结构的安装需要在主体工程的结构完成之前完成,以便导向建筑内装修等后续工序。
1. 连接方式:不同的结构体系、材料组合方式需要有相应的设计、制造技术和安装方案,特别是由于受地震力影响,连体结构的连接节点是设计和施工中最重要、最关键的问题。
2. 高空施工:高层建筑任务组通常至少有10-20米的高度,结构物的安装工作需要专业的固定装置和安全工具,使用高空作业装置,防止坠落、滑落等意外发生。
3. 气密性和防水性:由于连体结构由多个零部件组成,容易导致气密性和防水性等方面的问题。
某工程连体结构设计论文
论某工程连体结构设计摘要:高层建筑连体结构是一种非常复杂的结构体系。
如何科学、合理地设计带有悬挑以及连体结构的高层建筑结构,保证其在地震下具有足够的安全度,保障人民的生命财产安全,已成为一个急需解决的问题。
根据分析结果,就结构设提出相应的设计及处理措施,必要时从体系上予以调整,从构造上加强,以满足工程抗震设防的要求。
关键词:连体结构 ; 设计方法abstract:the high-rise building joint structure is a very complicated structure system. how to scientifically and rationally designed with cantilever and joint structure of the high-rise building structure, guarantee the earthquake has enough safety and safeguard the people’s lives and property of the security has become an urgent need to resolve problems. based on the analysis, the structure design and set corresponding treatment measures and, when necessary, from system to adjust on, from the structure strengthening, to meet engineering the seismic fortification demand.keywords: joint structure; design method中图分类号: s611 文献标识码:a文章编号:一连体结构设计原则⑴计算分析。
浅谈高层建筑连体结构施工技术
浅谈高层建筑连体结构施工技术随着城市化进程的加快,高层建筑成为城市发展的重要标志。
而高层建筑的连体结构设计和施工技术对于建筑的安全性和稳定性有着至关重要的作用。
高层建筑的连体结构是由多个高层建筑通过楼间梁和楼间柱联接而成,形成一个整体的结构体系。
连体结构的设计和施工需要综合考虑建筑的承载力、力学特性、建筑材料、力学连接节点、施工工艺等多个因素。
下面,我们将从设计和施工两个方面来进行浅谈。
一、连体结构设计方面1.连接节点设计连体结构的连接节点需要保证稳定性和可靠性。
一般采用钢制结构和混凝土结构相结合的方式,如利用钢筋和钢板与混凝土构件连接实现。
同时,针对连接节点的受力情况,需要对其进行加强设计,以增强其抗震和承载能力。
2.楼间梁和楼间柱设计楼间梁和楼间柱是构成连体结构的重要组成部分。
其设计需要考虑受力情况、承载能力、剪力等因素。
在设计过程中,需要采用合理的截面形式和几何形状,并考虑钢筋数量以及混凝土品种等因素。
3.钢筋混凝土板设计钢筋混凝土板是连体结构中重要的承载建筑荷载的构件。
在设计时需要考虑板厚、分布钢筋的数量和间距、板的截面形状、纵横向受力等因素,以保证钢筋混凝土板的承载力和稳定性。
1.施工方案设计连体结构施工方案设计是施工过程中重要的环节。
需要根据设计方案,结合建筑实际情况来设计施工方案,包括了施工工艺、材料选用、节点处理、组浇混凝土等,在建设过程中需要注意施工分序和施工加固等。
2.建筑材料的选用连体结构建筑有着高强度、高刚性、高密度等特点,因此在材料上需要选用具有高强度、高韧性并耐久的钢筋、混凝土等材料,以保证建筑的稳定性和安全性。
3.施工现场的管理连体结构施工现场需要加强安全生产管理和环境保护管理,包括安全标志的设置、工人的安全教育、施工现场整洁等。
同时,需要保证施工质量和进度,并配合质量监督部门的检查和测试。
总之,连体结构设计和施工技术对于高层建筑的安全和稳定性有着至关重要的作用。
因此,需要充分考虑设计和施工中的多个因素,并在施工现场加强管理和控制,以确保连体结构的安全和可靠性。
连体结构设计控制指标
连体结构设计控制指标
1.设计图的数据合理性能够满足建筑要求
(1)数据计算应该采用多个力学模型的计算软件来计算;连体是一个复杂的建筑结构,内部结构多样又特殊,承受多部位压力所以必须用现有力学模型进行分析计算,对其连接关键点部位要采用弹性楼盖来计算分析。
(2)连体设计还要考虑抗震能力,抗震系数是我们要计算的数据,不同地区不同建筑物的抗震系数有所不同,但都要在正常范围内。
对于平扭耦联结构的振型应该大于等于15,而对于多塔楼的振型数大于等于楼层数的9倍,同时要保证振型质量大于总质量的90%必要时还需使用至少两种结构计算软件对连体结构进行抗震性能分析,以满足相关的结构抗震性能目标。
一般情况下,关键构件,对与连体结构相连的塔楼,需满足小震弹性、中震抗剪弹性(正截面不屈服)、大震满足抗剪截面要求;而对连体结构,则需满足小震弹性、中震弹性、大震抗剪弹性(正截面不屈服)。
2.构型合理性能够满足于建筑要求
两个有连体结构的高层建筑物应该有相同的外形,同样的材质和刚度,这样两个建筑物的稳定性才能保持一致。
而有的高层建筑为了方便会修建连体结构,连体结构不宜采用普通的模式,要根据建筑结构的弹性动、静力分析结果进行包络设计,使连体结构满足相应的抗震性能目标要求。
连体结构设计时应该考虑到建筑材料的问题,选用轻质高强材料,减轻自身重量,可设计成钢结构。
连体主要结构可以
考虑采用空间刚架、析架,提高建筑刚度和协调能力,以及结构变形能力。
土木工程知识点-高层建筑连体结构连接体设计要点及工程实例
土木工程知识点-高层建筑连体结构连接体设计要
点及工程实例
1、连接体的分类
(1)按连接体的结构形式分类
(2)按连接体与塔楼的连接方式分类
连接体与塔楼必须具有可靠连接。
(3)按连接体与塔楼的相对刚度分类
可分为:强连接;弱连接。
(4)按连接体的跨度分类
可分为:大跨度连接体;小跨度连接体。
(5)按连接体的位置分类
可分为:高位连接;中位连接;低位连接。
2、连接体位置对结构受力性能的影响
[例1] 连接体位置对结构受理力性能影响例题。
某塔楼左塔45层, 右塔30层, 底盘4层。
连接体按下列四种情况布置:
情况1:连接体布置在矮塔1/4处(第9、10层);
情况2:连接体布置在矮塔1/2处(第16、17层);
情况3:连接体布置在矮塔3/4处(第23、24层);
情况4:连接体布置在矮塔顶部(第29、30层)。
3、连接体数量对结构受力性能的影响
4、连接体与塔楼连接方式对结构受力性能的影响有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路, 并且能用建筑技术加以成功地控制.而我
的观点不同, 我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长.我认为着才是真正建筑风格的唯一目标.如果阻碍朝这一方向发展, 建筑就会枯萎和死亡.要使建筑结构适合于环境, 要注意到气候, 地位和四周的自然风光, 在结合目的来考虑的一切因素中, 创造出一个自由的统一的整体, 这就是建筑的普遍课题, 建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。
连体结构设计分析论文
连体结构设计分析【摘要】本文通过工程实例介绍连体结构设计方法,阐述了连体结构设计时采用的各种抗震措施、连接体结构的结构设计等要点,总结出此类结构设计时的建议性小结。
【关键词】连体结构;抗震措施;节点设计中图分类号: u452.2+8 文献标识码: a 文章编号:一、概述某大厦由伸缩缝分成两栋建筑,为7度设防的混凝土剪力墙双塔结构,高度82米,在63米以上部位用钢结构连接体与双塔错层相连。
连接体部分采用钢结构,最下部为6米高的钢桁架,钢桁架结构上部为3层钢框架结构,层高3.9米,连接体的跨度为32米。
结构总长度86.3,宽度14.8米,横向结构的高宽比为5.4。
结构地下2层,地面上28层,双塔的结构基本相同,底层有个别墙体转换。
本工程的特点是高位大跨的错层连体,连体部位位置较高,跨度较大,且连体结构部分因两侧塔楼与中间连体结构层高不同,有局部错层,同时因主体结构为钢筋混凝土结构,连体部位为钢结构,为两种不同材料类型的结构,因此该工程属于复杂体型结构。
二、结构体系的选择本工程根据建筑布置,抗侧力体系采用剪力墙结构。
连体结构两侧的两道横向剪力墙采用带端柱(型钢柱)的剪力墙,从底到顶层墙厚均为400㎜,电梯井部分的分隔墙厚200㎜,其余剪力墙厚度为350~250㎜。
在连接体部位下部布置三榀钢桁架承托连接体,转换桁架的高度为6米,占用两个楼层的高度,其中,下弦选用方钢管□700×500×40×40,上弦选用方钢管□600×500×40×40,v形斜腹杆选用焊接h型钢h450×500×40×40,竖杆选用方钢管□450×450×30×30。
另外,在连体结构的顶层,屋面钢梁选用方钢管,截面为□600×500×40×40。
连接体采用钢结构,连接体与两侧塔楼连接采用刚接,具体通过桁架上、下弦及屋面钢梁与两侧的剪力墙端柱内型钢连接来实现刚性连接。
浅析连体结构抗震设计
浅析连体结构抗震设计摘要:随着经济全球化的发展,我国的建筑行业也迎来了全面升级,建筑新技术层出不穷,高层建筑结构设计不断推陈出新,在当前时代发展的大背景下迎合了产业上升发展的趋势。
文章针对建筑市场中多层和高层建筑的连体结构设计进行分析,深入研究了建筑连体结构的创新设计,使得连体结构在高层建筑结构设计中的应用更加广泛。
文章不仅对建筑的连体结构两种连接方式进行了详细受力分析,更进一步地研究并总结了建筑连体结构的抗震设计要点,以期对当下建筑行业建筑连体结构的设计起到实际的帮助作用。
关键词:连体结构;抗震设计;分析前言:连体结构作为⼀种新型复杂建筑类型,拥有优美的建筑外观,其不仅可以节省建筑所需的⼀地⼀积,多层连廊能贯通楼与楼之间的交通便利,高层塔楼之间的连接体位置(如⼀空连廊)能提供开阔的观光视野和独特的视觉效果,因⼀在现在的建筑形式得到⼀泛应⼀。
一、连体结构分类(1)按塔楼数量分类按照塔楼数量可以分为双塔连体、三塔连体和多塔连体。
(2)按塔楼的位置分类按塔楼的位置可以分为对称连体和⼀对称连体。
⼀对称连体结构的平扭耦联效应明显,受⼀复杂。
(3)按连接强弱分类按照塔楼与连接体的连接强弱可以分为柔性连接和刚性连接。
柔性连接(等同于铰接)是指连接体可以通过隔震⼀座与塔楼相连,连接体对塔楼的结构动⼀特性⼀乎不产⼀影响。
例如教学楼之间的钢结构连廊。
刚性连接(等同于刚接)连接体可以通过设置钢梁,钢桁架或者型钢混凝土梁与塔楼相连。
连体的存在使得各塔楼相互约束,相互影响,结构在竖向和⼀平荷载作⼀下的受⼀性能复杂,影响因素众多,从而对设计受力分析要求较高。
二、连体结构的受力特点及抗震分析根据柔性和刚性连接的两种连接方式结合实际项目来分析各自的受力特点。
(1)柔性连接的连体结构这种连接在学校和商业综合楼项目上比较多见,为了贯通各楼之间的交通便利,一般会采用钢结构连廊,连廊的钢梁和混凝土结构采用铰接连接或者有一端采用滑动连接,也包括采用阻尼器的连接,下图所示就是一端采用滑动的弱连接:这种弱连接连体结构的特点是连接体受力较小,在风和地震荷载作用下,连接体两侧的主体结构基本上不能整体协调变形受力,所以塔楼计算时一般都是按单塔分开受力分析,主体结构也只需考虑连接体传递于主体结构上的力即可。
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一、连体结构的特点
1、扭转效应显著
这主要是由于连体部分的存在,使与其连接的两个塔不能独立自由振动,每个塔的振动都要受另一个塔的约束。
两个塔可以同向平动,也可相向振动。
而对于连体结构,相向振动是最不利的。
2、连接体部分受力复杂
连体结构由于要协调两个塔的内力和变形,因此受力复杂。
更何况,连体部分跨度都比较大,除要承受水平地震作用所产生的较大内力外,竖向地震作用的影响也较明显,有事甚至是控制工况。
3、连接方式多样
连体结构的连接方式大致分为两种,一种是强连接,另一种是弱连接。
(1)强连接
当连体结构有足够的刚度,足以协调两塔之间的内力和变形时,可设计成强连接形式。
强连接又可分为刚接和铰接,但无论采用哪种形式,对于连接体而言,由于它要负担起整体内力和变形协调功能,因此它受力非常复杂。
在大震下连接体与各塔楼连接处的混凝土剪力墙往往容易开裂,是设计中需要重点加强的地方。
强连接形式主要用于连体跨度层数较多,其本身刚度比较大,连体两端塔体刚度大致相等的结构。
(2)弱连接
当连体的刚度比较弱,不足以协调两塔之间的内力和变形时,可设计成弱连接形式。
(如连廊)
二、连体结构的计算要点
连体结构应按复杂高层建筑进行结构设计,因此,按规范的要求连体结构应符合下列要求:
(1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力和位移的计算。
《高规》5.1.13条
可采用SATWE和PMSAP进行分析和校核。
ETABS是啥东西还没用过。
(2)抗震计算时,要考虑偶然偏心的影响,振型数要足够多,以保证振型参与质量不小于总质量的90%。
(3) 于连体结构采用强连接形式,结构的扭转效应非常明显,因此在地震作用时宜考虑双向地震作用的影响。
(4)《高规》3.3.4条第3款,应采用弹性动力时程分析进行补充计算。
有条件的最好采用弹塑性静力或动力分析法
验算薄弱层弹塑性变形,并从中找出结构构件的薄弱部位,做到大震下结构不倒塌。
在PKPM系列软件中 PUSH&EPDA软件可以进行弹塑性静力或动力时程分析计算,可以输出柔弱层位置及结构裂缝宽度分布图。
(5)一般连体结构跨度比较大,相对结构的其他部分而言,连体部分的刚度比较弱,受结构振动的影响明显,因此
要注意控制连体部分各点的竖向位移,以满足舒适度的要求。
(6)8度抗震设计时,连体结构的连体应考虑竖向地震的影响。
《高规》10.5.2条条文说明中的要求,连体结构的
竖向地震作用的标准值可近似考虑连体部分重力荷载代表值的10%,并按各构件分担的重力荷载代表值的比例分配。
PKPM和PMSAP不能单独计算连体部分的竖向地震作用。
(7)连体结构属竖向不规则结构,按《高规》第5.1.14条的规定,竖向不规则结构其薄弱层所对应的地震作用标准
值的地震剪力应乘以1.15的放大系数。
在SATWE中应在总信息内指定薄弱层。
(8)连体结构中连接部分的楼板狭长,在外力作用下易产生平面内变形,因此在结构内力计算时,应将该部分楼板
定义为弹性楼板。
弹性楼板有三种选择方式,即弹性板6、弹性板3和弹性膜。
设计人员应采用弹性膜。
弹性膜是采用平面应力膜单元真实的反应楼板的平面内刚度,同时又忽略了平面外刚度,即假定平面外刚度为零。
弹性楼板6假定可以同时考虑楼板的平面内刚度和平面外刚度,因此从理论上这种假定最符合实际,但与采用刚性板假定计算梁的内力和配筋不同,刚性板假定是楼面的竖向荷载均由梁来承担,再由梁传递给竖向构件。
而弹性板6是由梁、板共同承担竖向荷载,梁的安全储备小。
所以弹性楼板6主要用于板柱体系。
(9)根据《高规》10.5.5条的规定,抗震设计时,连接体与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用,一级应提高至特一级,若原抗震等级为特一级则不再提高。
SATWE中,若想对个别构件抗震等级修改,可以在“特殊构件补充定义”中指定。
(10)连体结构风荷载计算比较复杂,不能按照一般的结构计算风荷载。
按照《高规》第3.2.8条的规定,立面开洞
或连体建筑,宜采用风洞试验确定建筑物的风荷载。
另外,由于连体结构两塔之间离得比较近,易产生漩涡效应,
因此应按《高规》第3.2.7条的规定计算体型系数。
《高规》第3.2.7条规定:当多栋或群集的高层建筑相互间距比较
近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应。
一般可将单栋高层建筑的体型系数乘以相互干扰的增大系数μ,该系数可参考类似条件的试验资料确定;必要时宜通过风洞试验确定。
如不能做风洞试验μ可按下表确定:该表源自《复杂高层建
析建筑物高度:2.d/B或d/H为上表中间值时,可采用插值法确定,条件d/B或
d/H取影响大者计算。
在SATWE中可以将μ直接乘以体型系数后,填入风荷载信息中。
(11)连体结构采用刚性连接时,应特别注意加强连接体结构与主体结构的连接构造,这既包括水平连接也包括竖向连接,尤其是支座部位的连接构造。
对于连体结构与主体结构的水平连接,宜将连接体结构延伸至主体结构内一至两跨并与其主要竖向抗侧力构件可靠连接。
连接体结构的楼板应与主体结构的楼板可靠连接并加强配筋构造。
为了有效的提高连体结构的承载能力和在罕遇地震下结构的延性,在主体结构中与连体部分梁相连的柱宜设置为型钢砼柱并应至少保证该柱在中震作用下不屈服。
此外宜加厚连体结构两侧的两道横向剪力墙的墙厚,并在剪力墙内设置型钢。
(12)连体结构中的连接部分宜进行中震验算,其主要受力构件宜尽量满足中震弹性设计要求,且至少宜保证连接体支座处在中震作用下不屈服。
所谓中震弹性是指:在中震作用下,结构的抗震承载力满足弹性设计要求,计算可不考虑地震内力调整,但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数;所谓中震作用下不屈服是指:地震作用下的内力按中震进行计算,地震作用效应组合均按《高规》第5.6节进行,但分项系数均取不大于1.0,不进行内力调整放大,构件的承载力计算时材料的强度取标准值。
(13)连体结构内侧和外侧墙体在罕遇地震作用下受拉破坏严重,出现多条受拉裂缝,宜适当提高剪力墙竖向分布筋的配筋率和端部约束边缘构件的配筋面积,以增强剪力墙抗拉承载力。