弱连接连体高层建筑结构

合集下载

高层连体结构的动力计算模型

高层连体结构的动力计算模型

• 如果连体楼板平面内 刚度较小(相对于塔 楼),在水平荷载作 用下连体的平面内变 形不可忽略,但连体 与塔楼又是刚性连接, 此时应将连体视为弹 性楼板,应考虑连体 楼板在平面内的变形。 此时可将连体质量分 开集中于相应的塔楼 楼层,并用弹簧代替; 连体连接塔楼。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 如果连体与塔楼连接 刚度较小,则连体变 形将相对集中在两端 的连接处。此时,可 对连体和连体两端的 塔楼层采用分片无限 刚的假定。
• 实际工程中,由于连体结构体型复杂,构 件数量多而成为典型的复杂高层建筑结构。 这类结构的节点自由度一般要有几万甚至 几十万个,在进行动力分析时必须必须采 取简化措施。 • 模型简化的原则是:在满足一定的计算精 度的前提下,获得较快的计算速度,即达 到计算精度和计算速度的平衡。
连接方式
• 强连接方式:当连体结构包含多层楼盖, 且连接体结构刚度足够,能将主体结构连 接为整体协调受力变形。两端刚接、两端 铰接的连体结构属于强连接结构。 • 通常连接体与塔楼的连接处的受力最大, 构造处理相当复杂,必须谨慎处理。连接 体结构可伸至主题内筒内部,与其可靠连 接,无法做到时,也可在主体结构内设置 型钢混凝土与主体结构可靠锚固。
• 由于串并联刚片系模型考虑了楼层的转动 惯量和刚度偏心,其能较全面精确的反应 结构的动力特性,同时由于每个楼层仅考 虑三个自由度,与三维空间动力模型相比, 其自由度大大降低,动力分析的速度大大 加快,可以说连体结构的串并联刚片系模 型在计算精度和计算效率间取得了较好的 平衡。
连体结构在抗震设计中所注意的问题
• 当此结构关于X轴对称 时,其简化模型如图 所示。当结构关于Y轴 对称时,其简化模型 如同模型一,只不过 是计算模型中的质点 仅考虑Y方向的自由度。

关于连体结构

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。

关于高层建筑物间连廊结构设计实例分析

关于高层建筑物间连廊结构设计实例分析
主楼采用装配整体式框架—现浇剪力墙结构。裙房三 层,采用钢筋混凝土框架结构。基础为桩基筏板。 4.1 连廊的整体计算
本工程两单体间连廊结构采用一端铰接一端滑动的弱 连接的方式,连廊结构型式为钢结构,主要构件为变截面 H
型钢梁,楼板采用钢 筋 桁 架 楼 承 板。 承 受 的 荷 载 为 永 久 荷 载,可变荷载,包括楼面活荷载、风荷载、水平及竖向地震作 用,温度作用等。
ordertoimprovethefunction,itisnecessarytoopenholesintheroofofthefirstfloorhallandthecorrespondingsecondfloorfloor.
ThePKPM softwareisusedtomodel,andtheSATWEanalysisshowsthat:thestabilityofthestructuremeetsthedesignrequire
ments,theaxialcompressionratioofthecolumnexceedsthelimit,andseismicreinforcementisneeded,structuralreinforcement
isrequiredattheopeningfloor.
Keywords:RCframework,seismicperformance,functionaltransformation,reinforcementmeasures
·46·
第 47卷 第 2021年
12期月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHITECTURE
JVaonl.. 472N02o1.2
文章编号:10096825(2021)02004603

浅述多层商业建筑中弱连接连廊的设计

浅述多层商业建筑中弱连接连廊的设计

浅述多层商业建筑中弱连接连廊的设计作者:王凯来源:《建筑与装饰》2019年第20期摘要随着城市化进程的发展,城市商业建筑物形式越来越多样化,为解决各商业之间有效的人员流通,经常需要把多栋建筑物连接起来。

高层建筑中通常采用刚接形式使两栋建筑物形成连体结构,但刚性连接会引起结构刚度突变,且连接设计复杂。

为避免这些问题,在多层商业建筑中通常采用弱连接形式,通过钢梁与滑动支座把建筑物连接起来,不影响原有建筑物的结构特性。

在保证强度、变形、舒适度的前提下能取得较好的效果。

关键词多层建筑;弱连接;滑动支座;舒适度引言随着建筑业的发展,连廊越来越多的应用在商业建筑中,一些建筑物通过刚接连廊形成了连体结构,由于各塔楼动力特性的差异,风荷载和地震作用下连廊所在楼层及连廊相邻楼层受力复杂,极易脱落导致整体倒塌。

多层商业建筑中,为了避免刚性连接导致的塔楼刚度突变,采用钢梁通过滑动支座与塔楼弱连接,并采用一些措施防止连廊脱落,本文以工程实例为背景,介绍了多层商业建筑中弱连接钢连廊的设计要点。

工程概况本工程所在地抗震设防烈度为8度(0.20g),场地类别为Ⅱ类。

工程采用钢结构连廊连接塔楼与多层商业建筑。

塔楼为办公用房,框架—核心筒结构,地下3层,地上23层,右侧商业建筑地下3层,地上4层。

1~3层每层通过钢结构连廊连接,取第三层钢连廊为研究对象,标高为10.950m。

连廊跨度22.5m,宽度6.4m,是比较典型的大跨度连廊。

支座设计连廊与塔楼的弱连接可以通过滑动连接来实现,滑动连接是指连廊一端与塔楼滑动连接,一端与塔楼铰接;也可两端均做成滑动支座。

在地震作用和风荷载作用下,连廊滑动端会有一定的滑移量,滑动连接设计的一个重要内容是设置限复位装置,根据计算得到的滑移量,防止滑动支座大震作用下滑落和撞击而导致的破坏。

本项目连廊跨度大,为减小对高层塔楼的影响,采用多层商业一侧铰接,塔楼一侧滑动支座的连接方式。

本项目采用YJK1.9.2程序进行计算分析[1]。

连体高层建筑结构设计

连体高层建筑结构设计

连体高层建筑结构设计摘要连体结构是指除裙楼以外,两个或两个以上塔楼之间带有连接体的结构。

连体结构是高层建筑中较为薄弱的部分,这对高层连体结构的设计提出了更高的要求。

震害经验表明,地震区的连体高层建筑破坏严重,两个主体结构高度不相等或体型、面积和刚度不同时,连体破坏尤为严重。

因此,连体高层建筑是一种抗震性能较差的复杂结构形式。

关键词连接体;高层建筑;地震反应;受力特点1 连体结构的形式及特点目前连体高层建筑结构主要有两种形式。

1.1架空连廊式既两个结构单元之间设置一个或多个连廊,连廊的跨度从几米到几十米不等,连廊的宽度一般约在10m之内。

架空连廊式连体结构的连接体部分结构较脆,对两侧塔楼基本不起约束作用,因此这类连体结构一般做成弱连接。

1.2凯旋门式也称门式高层结构,整个结构类似一个巨大的“门框”。

凯旋门式连体结构的连接体部分一般包含多个楼层,具有足够的刚度,可使两边受力协调、变形协调,让左右两塔楼共同工作,因此这类结构一般做成强连接。

2 连体结构的分类根据连接方式可将连体结构分为两类。

2.1强连接方式若连体结构具有足够刚度,能够让主体结构受力及变形协调,可使其连体方式做成强连接。

做成强连接的高层连体结构,尤其是连接处的受力较大,要同时承受重力荷载和两侧高层塔楼变形、振动产生的作用效应。

因此对连接处的构造处理及连体本身刚度的确定尤为重要。

2.2弱连接方式连接体本身刚度较弱、质量较轻,无法使两侧结构共同工作,就可将其做成弱连接体,即连接体一端铰接一端滑动,或两端做成滑动支座。

其中滑动支座的做法尤为重要。

3 连体结构的受力特点3.1连接体受力复杂连接体连接两侧结构,受力复杂。

要同时承受水平荷载时协调两侧结构变形的作用力和竖向地震力,尤其是在连体结构有较大跨度时,竖向地震力的作用效应更为明显。

3.2扭转效应明显连体结构自振振型较为复杂,扭转振型丰富,扭转性能差。

两侧结构的不对称性会使连体结构的扭转效应加剧。

某高层双塔连体抗震超限结构设计

某高层双塔连体抗震超限结构设计

某高层双塔连体抗震超限结构设计摘要:高层双塔连体结构受力比一般多塔结构更为复杂,本文结合某高层双塔连体结构抗震超限设计,对性能化目标选择、连体设计细节、结构抗震加强措施等方面提出了合理的建议。

关键词:双塔连体;柔性连接;连体选型1 前言双塔连体结构的连接方式分为强连接和弱连接两类,弱连接方式的连体一端与结构铰接另一端为滑动支座或两端均为滑动支座,两塔楼结构独立工作,连体结构受力较小,两端滑动连接的连体在地震作用下与两塔楼相对振动较大,支座设计特别关键。

强连接方式的连体结构包含多层楼盖,连体结构刚度足够大,能将主体结构连接为整体,协调受力和变形。

2 工程概况本工程为综合办公类公共建筑,两栋办公塔楼,部分配套商业展览及裙房办公,项目考虑为该片区提供办公及商业配套,完善城市功能。

总建筑面积124951.41平米,其中地上建筑面积105454.46,地下建筑面积19496.95,建筑总高度为97.5m,两栋塔楼层高均为3.9米,平面对称,高度相同,平面尺寸41米X30米,为对称双塔结构。

19~20层两个塔楼在长边中间中心通过钢结构连廊连接,连体跨度40米,宽度8.6米,高度7.8米,连接三层楼面。

工程效果图如图1所示图1该工程建筑场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分为第一组,设计特征周期值,Ⅱ类取0.35s。

基本风压0.3KN/M2,地面粗糙度为B类。

塔楼结构采用框架-核心筒结构,与连体相连的框架柱采用型钢混凝土结构。

3 结构设计塔楼采用框架-核心筒结构,核心筒布置在结构平面中心。

该连体跨度较大,相对塔楼刚度较弱,采用刚接无法协调两塔共同作用,综合比较采用柔性连接,连体宽度较小,两端支座放置在两个框架柱伸出的牛腿支座上,为了增加结构可靠度,连体通过4个支座与下部每个塔楼相连。

由于连体跨度达到40米,为了减轻结构重量,减小地震作用,连体采用钢构架结构,通过两榀桁架与主体框架柱连接,两榀桁架之间通过楼面形成整体,与桁架相连接的框架与内部核心筒墙体形成一片完整的框架,增加结构整体刚度。

高层连体结构的动力计算模型讲解

高层连体结构的动力计算模型讲解
• 实际工程中,由于连体结构体型复杂,构 件数量多而成为典型的复杂高层建筑结构。 这类结构的节点自由度一般要有几万甚至 几十万个,在进行动力分析时必须必须采 取简化措施。 • 模型简化的原则是:在满足一定的计算精 度的前提下,获得较快的计算速度,即达 到计算精度和计算速度的平衡。
连接方式
• 强连接方式:当连体结构包含多层楼盖, 且连接体结构刚度足够,能将主体结构连 接为整体协调受力变形。两端刚接、两端 铰接的连体结构属于强连接结构。 • 通常连接体与塔楼的连接处的受力最大, 构造处理相当复杂,必须谨慎处理。连接 体结构可伸至主题内筒内部,与其可靠连 接,无法做到时,也可在主体结构内设置 型钢混凝土与主体结构可靠锚固。
• 连体结构总体为一开口薄壁构件,扭转性 能较差,扭转振型丰富,当第一扭转频率 与场地卓越周期接近时,容易引起较大的 扭转反应,易使结构发生脆性破坏。 • 连体结构各独立部分宜有相同或相近的体 型、平面布置和刚度,宜采用双轴对称的 平面形式。7度和8度抗震设计时,层数和 刚度相差悬殊的建筑不应采用连体结构。
• 4、与连接体相连的框架柱在连接体高 度范围及其上、下层,箍筋应全柱段加 密配置,轴压比限值应按其他楼层框架 柱的数值减少0.05采用。 • 5、与连接体相连的剪力墙在连接体高 度范围及其上下层,应设置约束边缘构 件。
强连接方式
• 弱连接方式:如果连接体结构较弱时,无 法协调连体两侧结构共同工作,此时可称 为弱连接结构,即连体一端与结构铰接, 另一端滑动支座,或两端都做成滑动支座, 此时应重点考虑滑动支座的做法、限复位 装置的构造,并提供滑动支座的预计滑移 量。
弱连接方式
串并联质点系模型
• 对于双轴对称的连体结构,由于结构每个楼层 的质心与刚心是重合的,因此无论在单向还是 在双向地震力作用下,只能激起结构水平振动, 且两方向的振动相互独立,互不藕联。当楼盖 采用无限刚假定时(楼盖平面内刚度无限大, 平面外刚度为零),则连体结构的每个楼盖只 有两个侧移未知量,因而对于双轴对称的连体 结构,无论在单向还是双向地震作用下,结构 的振动模型均可采用“串并联质点系模型”。

浅议连体结构设计问题

浅议连体结构设计问题

浅议连体结构设计问题发布时间:2022-01-11T06:31:13.388Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年18期作者:殷明霞[导读]身份证号码:61042419790819xxxx 高级工程师高层建筑连体结构是近年发展起来的一种新型结构形式,因连廊上良好的视觉体验、空中交通以及共享空间功能,越来越受到大家的认可。

连体结构是指两个塔楼或多个塔楼由设置在一定高度处的连接体(又称连廊)相连而组成的建筑物。

连体结构不仅需要协调连接其两侧塔楼的受力和变形,还要考虑连体本身由于双塔变形不协调而产生的扭转作用。

连体结构与塔楼的连接节点构造复杂、连体结构自身结构形式要求较高,故而需要采用不同的分析计算软件,才能保证整体结构体系的可靠度和连体结构的舒适度。

一、连接体分类:1.根据连接体自身强度分为强连接和弱连接。

强连接的连接体本身刚度较大。

比如层数较多的连廊,一般可采用刚性连接。

因其自身承载变形的能力较强,有利于协调各单体塔楼受力和变形。

弱连接的连接体本身刚度较弱,比如单层连体、室外空中走廊,或宽度方向有向内收缩仅有部分宽度用于连接塔体。

对单体塔楼的地震动力等效应影响较小,可将塔楼与连体结构分开设计。

以滑动支座为例,北京当代万国城北区工程,为多塔楼大跨度连体结构,由7座空中连廊将8幢塔楼首尾相连而成。

采用多塔楼滑动连体设计方法,提高了连体和塔楼抗震安全性。

2.根据连体结构形式分为:钢桁架结构、悬索结构、预应力结构及型钢混凝土结构等。

根据经济性和使用净空等因素进行选择。

二、连体结构的设计原则1. 连体结构要控制扭转。

当地震或风力作用时,结构除产生平动变形外,还将会产生扭转变形,扭转效应随两塔楼不对称性的增加而加剧。

即便对于对称双塔连体,因连接体楼板变形,两塔除有同向的平动外,还有可能产生两塔楼的相向运动。

实际工程中,因地震在不同塔楼间的震动差异存在,两塔楼相向运动的振动形态极有可能发生响应,此时连体受力很不利。

双塔楼高空弱连接连体结构设计

双塔楼高空弱连接连体结构设计

t o r y a n a l y s i s a n d s t a t i c e l a s t i c — p l a s t i c a n a l y s i s( p u s h — o v e r )w e r e a l s o p e r f o r m e d t o e v a l u a t e s e i s m i c b e h 高层 结构 分析 和设 计 的有 关 内容 , 包括塔 楼 抗侧 力体 系、 连体 结 构体 系与概
念设 计 、 相 关特 殊 构造措 施 。通过 对连 体 结构 的工程 实例 进行 在地 震作 用 下反 应谱 和 弹性 时程分析 , 探
讨连 体 结构 的 动 力反 应特 征 ; 用E P D A和 E P S A 分析 软件 分别进 行 在 罕遇 地 震作 用 下 的弹 塑性 时程 分 析和 静 力弹 塑性 分析 , 对该 工程 的结 构抗震 性 能进行 评估 。 关键 词 双塔 连体 结构 ,弱连接 ,弹 塑性分析
o f t h e c o n n e c t e d b u i l d i n g s .
Ke y wo r ds c o n n e c t e d t wi n— t o we r ,we a k c o nn e c t i o n,t i me — h i s t o r y a n a l y s i s,r e s p o n s e s p e c t u m r a n a l y s i s ,s e i s —
在4 8 ~ 5 1 m、 8 4 — 8 7 m楼层存在两个高空连体结
构( 连体 1 、 连体 2 ) , 地 面另有 一个 底部 连接 体 ( 连 体3 ) 。中( 连体 2 ) 、 上( 连体 1 ) 两部分 连接体均 为 单层 , 效果要求空 透 , 仅在塔楼 中部 一跨之 问连 接 。

超高层建筑弱连接设计分析

超高层建筑弱连接设计分析

超高层建筑弱连接设计分析摘要:介绍了某超高层住宅楼弱连接部位的设计分析。

通过中震作用下的有限元弹性分析,探讨主体结构弱连接部位的受力、变形影响。

采用盈建科、SAUSAGE、ETABS对楼板应力进行分析,根据本工程对弱连接楼板的性能目标要求,对该住宅楼的主体弱连接结构性能进行评估。

关键词:超高层建筑;弱连接;有限元弹性分析1 工程概况某住宅楼片区城市更新项目含7栋住宅楼,其中B座塔楼建筑高度156.4m;塔楼共53层,半地下室为车库及商铺,首层为架空层,层高7.1m,其余楼层均为住宅,层高2.9m。

建筑效果图如图1。

图1、建筑效果图2 结构体系本塔楼地上53层(塔楼52层+1层半地下室),1层裙房夹层(位于首层与2层之间),地下2层,结构高度161.75m,2层(计算模型5层)为转换层,转换比例为10.2% > 10%,采用部分框支剪力墙结构。

竖向荷载由楼盖传到框架、剪力墙,在转换层时,上层的剪力墙传来的荷载传到转换梁,再由转换梁转到两侧转换柱,最后传至基础。

水平荷载由楼板、框架和剪力墙传至基础。

标准层的等效平面尺寸32.35m×30.23m。

结构计算模型、典型楼层结构平面布置图如图2~3所示。

综上所述,B座住宅属于超B级高度,存在扭转不规则、凹凸不规则、构件间断及多塔的超限项的高层建筑工程。

图2、结构计算模型图3、标准层典型布置图本项目的抗震设计在满足国家、地方规范的规定和要求外,将根据建筑性能化抗震设计的概念进行设计。

综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构本身特点、建造费用和修复难易程度等因素,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)对抗震性能目标的划分,建筑抗震性能目标定为C级,即多遇地震下满足结构抗震性能水准1的要求,中震下满足性能水准3的要求,大震下满足性能水准4的要求。

针对抗震性能目标的不同抗震性能水准,设计时对弱连接部位的具体计算控制指标如下表:地震烈度多遇地震设防地震罕遇地震3 结构弱连接部位计算分析SAUSAGE 动力弹塑性分析构件性能目标验算结果图4、6层楼板受压损伤情况图5、6层楼板钢筋应变从上述图中可知,结构楼板轻微受压损伤主要集中在角部楼板及弱连接楼板处;标准层钢筋应变集中在角部楼板及弱连接楼板处。

弱连接连体高层建筑结构

弱连接连体高层建筑结构
弱连接连体高层建筑结构
连廊震害
震害3 1995年阪神地震。 两栋11层的公寓楼,东栋和南栋在第4层、
第7层和第10层设置架空连廊连接,地震中 第10层的架空连廊与主体结构之间的连接拉 裂,第7层架空连廊破坏较轻,第4层架空连 廊基本没有损坏。
弱连接连体高层建筑结构
连廊震害
弱连接连体高层建筑结构
弱连接连体高层建筑结构
弱连接连体高层建筑结构多指架空连廊 结构,连接体结构与主体结构的连接采 用滑动连接或至少有一端采用滑动连接 的连体结构,也包括采用阻尼器的连体 (连廊)结构。弱连接连体结构的特点 是:连接体结构受力较小;在风和地震 荷载作用下,连接体两侧主体结构基本 上不能整体协调变形受力 。
弱连接连体高层建筑结构
弱连接连体结构(架空连廊)设计 2、如果连廊跨度较大,位置较高,采
用滑动连接位移量较大,不容易控制, 可考虑采用橡胶支座加阻尼器的方式。
弱连接连体高层建筑结构
弱连接连体结构(架空连廊)设计
通过设置板式橡胶支座或夹层钢板橡胶支 座传递竖向荷载,加设阻尼器耗散振动能 量,可以减小主体结构的地震反应。
支座部位是连廊结构的关键,设计时要有 所加强,要有较高的可靠度。宜按大震不 屈服设计,即保证大震下连廊不坠落,因 此连体支座除按常规组合内力进行计算外, 还应进行大震下的验算。
弱连接连体高层建筑结构
弱连接连体结构(架空连廊)设计 (三)、连廊与主体结构连接要可靠 连接多采用滑动支座。抗震设计时,
连廊震害
震害4 两栋不等高的建筑之间有三个架空连廊
连接,架空连廊与建筑物主体结构采用刚结。地 震中最上的1个架空连廊塌落,并压坏了下部1个 连廊,位于建筑物第2层的连廊基本没有损坏。
弱连接连体高层建筑结构

连体总结

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

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。

某连体结构弱连接设计

某连体结构弱连接设计

某连体结构弱连接设计摘要:为提高结构抗震设计的可靠性,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010,连体结构宜采用强连接形式。

随着建筑功能的发展、建筑造型的高要求以及结构计算软件功能日益强大,近年来复杂连接结构越来越盛行。

部分建筑由于连接体两侧塔楼的结构布置在体量与地震动力特性上差异较大,连接体采用弱连接形式不失为一种解决方案。

本文简单介绍了一超限高层弱连接连接体结构的设计。

关键词:超限高层;弱连接;铅芯橡胶支座1 工程概况某酒店工程,总建筑面积约为9.3万方,地上建筑部分由东南侧24层酒店塔楼(裙房3层)、北侧11层商务塔楼组成。

其中屋面标高为99.45米,商务塔楼屋面标高为57.00米;酒店部分11层楼面~13层楼面、商务楼部分10层楼面~11与12层楼面之间通过钢结构连接体连接(连接体跨度为25.30米),为超限高层。

以下为本工程效果图。

项目位于江苏兴化,抗震设防烈度为7度,设计地震加速度值为0.1g,设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅳ类,特征周期Tg为0.75s。

2 结构体系本工程综合考虑建筑功能,两塔楼抗侧力体系均采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,楼板为现浇楼板。

两塔楼在标高46.55米与54.05米间形成通高连体。

由于两塔楼层高、功能相差较大,且长方向互相垂直,连接部位均为两塔楼的角部,初步判断两塔楼结构动力特性差异较大,因此连接体采用钢结构弱连接形式。

为减小连接体部分对两塔楼动力特性的影响,通高连接体部分底、顶层与两塔楼连接部位分别采用铅芯橡胶支座+黏滞阻尼器形成弱连接。

连接体底、顶层均采用钢梁+钢筋桁架楼承板的,平面内均设水平支撑。

为保证连接体部分的整体性,两侧边均设竖杆进行加强。

施工过程中首先安装上、下层钢梁,后安装竖杆。

与连接体相连的塔楼框架柱为关键传力构件,设置为型钢混凝土柱。

两塔楼在连接体附近增加剪力墙的数量与墙厚,增强结构的抗侧与抗扭刚度。

为了控制连接体部分自身重量以及减少竖向地震力,在满足规范及楼板舒适性要求的前提下连接体楼层楼承板厚度取120mm。

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

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。

连体结构

连体结构

3.悬臂式(两塔楼各自伸出一段悬臂,中间的缝隙作 为抗震缝使用。其实并未真正连接,————“假 连体”)。 4.托梁、吊梁式(利用一根大梁来承担外荷载以及其 余框架质量,大梁位于最下部 -----托梁式连接体, 大梁位于最顶部-----吊梁式连接体。自重大、刚度 大、对抗震不利。)
四.结构布置要求
北 京 西 客 站
上 海 凯 旋 门 大 厦
连廊式
(1)概念:即在两个主体结构之间的某部位设 一个或多个连廊,连廊的跨度可达几米到十 几米,连廊的宽度一般在十米以内。
(2)实例: 吉隆坡双子塔
吉 隆 坡 双 子 塔
三.连接体的分类
1.按塔楼的数量分:双塔连体高层结构、 三塔连体高层结构、多个塔的连体高层 结构; 2.按塔楼的结构布置分:双轴对称连体高 层结构、单轴对称连体高层结构、非对 称连体高层结构;
(2)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。
1.连体结构各独立部分宜有相同或相近的 体型、平面布置和刚度; 2.连体结构各独立部分宜采用双轴对称的 平面形式。 3.7度、8度抗震设计时,层数和刚度相差 悬殊的建筑不宜采用连体结构。
五.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。
3.按连接体与塔楼的连接方式分:刚性连接、 铰接连接、滑动连接、弹性连接等; 4.按有无底盘分:无底盘和有底盘连体高层 结构; 5.按连接体与塔楼的相对刚度,连接体的跨 度,连接体的位置分类等等; 6.从连接体结构形式上分(重点讲解轴向受力杆件组成,重量轻、 承载力强、延性好、抗震性能良好,大跨 结构常用); 2.空腹桁架式(连接体作为一楼层使用,需 开窗,不带斜腹杆的桁架结构);

高层连体结构弱连接设计浅析

高层连体结构弱连接设计浅析

高层连体结构弱连接设计浅析摘要详细阐述了某高层办公楼连体结构弱连接的设计思路。

用两种空间力学模型分析了地震作用下空中连廊、屋面钢桁架与主体结构采用不同连接方式对主体结构的受力、变形影响;为避免大震作用下连接体与主体结构发生碰撞或连接体滑落,根据罕遇地震下的变形要求进行连接体支座设计。

结合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)对整体结构的薄弱部位采取合理的抗震加强措施。

以期对类似结构设计提供一些借鉴与参考。

关键词高层连体结构、地震作用、连接体、弱连接1前言随着建筑设计思路的开拓创新,连体高层建筑成为一种新颖的建筑形式。

主体结构之间在楼层处通过空中连廊或天桥等连接体相连以增强建筑功能的互补性。

一般连接体的特点是跨度大,体量轻盈,直接支承在主体结构上,并由此形成独特的建筑美学效果。

连体结构通过连接体将不同的结构连接在一起,连接体与主体结构连接方式、连接体刚度与主体结构刚度比值、连接体的竖向位置等因素均对连接体、主体结构的受力及变形产生影响。

唐山地震、日本阪神地震和台湾集集地震震害表明,连体结构破坏严重,连接体本身塌落较多,主体结构与连接体的连接处结构破坏也较重;由于连接体自身塌落又引起许多次生破坏。

因此,如何处理主体结构与连接体之间的连接方式、如何解决主体结构与连接体之间的变形协调、如何防止连接体在大震下不塌落、不与主体结构发生碰撞是连体结构在设计时重点解决的问题。

对于主体结构与连接体的连接方式,理论研究与工程实践一般采用两种连接方式:强连接(又称刚性连接)或弱连接(又称柔性连接)。

本文将结合实际工程对于采用弱连接的连体结构进行探讨。

2 工程概况某办公大楼建筑群体主要包含10栋单体,单体地面以上高度为37.2m,每两栋单体南北相对,之间采用连廊和屋面桁架相连。

连廊宽度3m,跨度20m。

屋面桁架跨度20~24m,沿单体纵向通长布置。

该建筑群下设一层连通地下室,地下室作为上部结构的嵌固端。

弱连接连体高层建筑结构 (肖从真)

弱连接连体高层建筑结构 (肖从真)


震害启示

2.跨度小、高度低的架空连廊,其震害较 轻或基本没有损坏。 震害3中架空连廊跨度很小,两栋建筑物的 主体结构又伸出一段悬臂,使架空连廊避 免了严重破坏,仅第 10 层连廊端部拉裂, 第4层和第7层连廊破坏较少。

震害启示

3.两个建筑物高度不同,连接两个建筑物 的连廊容易严重破坏,如震害4所示。 4.架空连廊偏置在建筑物的端部,则容易 发生严重破坏。从震害 5 和震害 7 可看出, 架空连廊偏置对抗震不利。
连廊震害
连廊震害
震害 7 1999 年台湾集集地震中,埔里酒厂
内的两栋建筑物之间第 3 层设置架空连廊 (天桥),该连廊位于建筑物一侧,形成 偏心连接,地震中连廊塌落,两幢建筑物 的主体结构在第3层严重破坏。
连廊震害
震害启示

1.跨度较大、位置较高的架空连廊容易发 生严重破坏。 如震害 1 、震害 2 的架空连廊跨度较大,地 震中严重破坏,从震害 3 、震害 4 可看出, 位于建筑物上部的连廊容易破坏,但在建 筑物下部的连廊破坏较少。
弱连接连体结构(架空连廊)设计

通过设置板式橡胶支座或夹层钢板橡胶支 座传递竖向荷载,加设阻尼器耗散振动能 量,可以减小主体结构的地震反应。 如竖向荷载不大,可选用板式橡胶支座; 如竖向荷载较大可选用夹层钢板橡胶支座, 也可采用多个橡胶垫的方式。

弱连接连体结构(架空连廊)设计
对各种连接支座形式,均宜进行时程
连廊震害

震害3
1995年阪神地震。

两栋 11 层的公寓楼,东栋和南栋在第 4 层、 第 7 层和第 10 层设置架空连廊连接,地震中 第10层的架空连廊与主体结构之间的连接拉 裂,第7层架空连廊破坏较轻,第4层架空连 廊基本没有损坏。

有关高层建筑连体结构设计受力特点设计要点

有关高层建筑连体结构设计受力特点设计要点

有关高层建筑连体结构设计受力特点与设计要点的探讨摘要: 高层建筑连体结构可使建筑型体更具特色。

但由于连体的存在,给高层结构的分析和设计提出了更高的要求。

本文就复杂高层建筑连体结构设计受力分析与设计要点进行探讨。

关键词:复杂高层建筑;连体结构;受力分析;设计要点引言连体建筑气势宏伟,深受群众喜爱。

但由于连体结构的存在,使得原来彼此独立的各单体结构成为一个复杂结构系统中的一部分,这就给高层结构的分析和设计提出了更高的要求:如何高效、准确地对复杂高层连体结构体系进行分析和设计,己成为一个急侍解决的重要课题。

笔者根据多年的工作经验,就这方面的设计心得加以探讨,希与同行共同切磋。

一、连体结构的形式及特点目前,连体高层建筑结构主要有两种形式。

第一种形式称为架空连廊式,既两个结构单元之间设置一个(层)或多个(层)连廊,连廊的跨度从几米到几十米不等,连廊的宽度一般约在10m之内;另一种形式称为凯旋门式,整个结构类似一个巨大的“门框”,连接体在结构的顶部若千层与两端“门柱”(既两侧结构)连接成整体楼层,连接体的宽度与两侧门柱的宽度相等或接近,两侧“门柱”结构一般采用对称的平面形式,具体结构示意图见图1所示。

图1 连体结构凯旋门式结构二、连体结构的受力特点连体结构的受力比一般单体结构或多塔楼结构更复杂,主要表现在如下几个方面:1、结构扭转振动变形较大,扭转效应较明显。

由计算分析及相关的振动台试脸说明,连体结构自振振型较为复杂,前几个振型与单体结构有明显区别,除顺向振型外,还出现反向振型,扭转振型丰富,扭转性能差,在风荷载或地震作用下,结构除产生平动变形外,还会产生扭转变形;同时,由于连接体楼板的变形,两侧结构还有可能产生相向运动,该振动形态与整体结构的扭转振动藕合,当两侧结构不对称时,上述变形更为不利.当第一扭转频率与场地卓越频率接近时,容易引起较大的扭转反应,易使结构发生脆胜破坏。

对多塔连体结构,因体型更复杂,振动形态也将更为复杂,扭转效应更加明显。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档