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。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（jgj3-2002）规定，对复杂体型高层建筑的分析，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软件进行整体内力位移计算；连体结构因体型特殊，连体部位受力复杂，宜采用有限元模型进行整体建模分析，对连接体部位应采用弹性楼盖进行计算。②）抗震计算时，应考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。③应采用弹性时程分析法进行补充计算。④宜采用弹塑性静力或动力分析方法验算薄弱层弹塑性变形。

⑵结构选型。高层建筑连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面和刚度，7度、8度抗震设计时，对于层数和刚度相差较大的建筑，不宜简单采用强连接方式，应根据弹塑性静力或动力分析结果，使结构在罕遇地震下能满足“大震不倒”的抗震要求。针对保证连体部分的节点安全可靠的目标，采用“强节点弱杆件”的抗震设计概念，削弱连接体内部杆件的部分区段，使得弹塑性变形集中在该区段内，并使得杆件具有足够的变形能力和耗能能力，确保节点部分始终处于弹性阶段，从而保证“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设计原则。连接体结构自身结构重量应尽量减轻，可优先采用钢结构，也可采用型钢混凝土结构等。当连接体包含多个楼层时，可结合建筑平面功能，采用空间钢桁架体系，增加连体本身的刚度，提高其整体变形协调能力。

二某工程概况

⑴结构体系.某工程属于超限结构，包含高位大悬挑钢结构、空中连廊等复杂施工部位。连廊本身由箱型桁架组成，箱型桁架系统的四个面全由大宽度及深度的桁架组成，以提高抗弯及抗扭能力；悬挑部分结构采用钢结构。在塔楼内除设置核心筒外，还设置了十字型剪力墙，以提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。

⑵工程难点及特点:①工程量大，施工组织难度大：②空中连廊结构施工难度大；③高位大悬挑结构施工难度大：④工程结构安装施工测量精度控制难度大；⑤安全文明施工难度大。

三高层结构体系设计方法研究

⑴主要问题。高层多塔楼、高位悬挑及连体结构形式独特，我国目前还没有制定出相应的设计规范或规程，因此课题组结合具体工程情况，在理论分析和概念设计的基础上，注重结构体系、设计关键技术以及构造方法的研究，初步探讨了高层多塔楼、高位悬挑及连体结构的设计方法。研究的内容主要包括以下几个方面：①扭转效应问题：②嵌固端位置问题：③纯地下室抗浮设计、超长混凝土结构收缩及基础沉降问题；风和地震引起的结构倾覆力矩与剪力问题。

⑵主要技术措施。某工程为结构特别不规则的超出规范适用范围的高层建筑群，由于建筑体型和功能要求，其复杂体形的大底盘多塔、结构竖向高位收进、高位悬挑、复杂大跨连体、竖向构件不连续等设计对抗震不利。经过大量研究，通过对结构进行多遇及罕遇地震作用下的全过程非线性时程分析，提出性能设计的方法，解

决了复杂工程抗震设计的关键技术，如：①采用多塔楼分解对策解决扭转效应问题；②采用地下室顶板嵌固原则解决嵌固端位置问题：③采用多种地基处理方法相结合的设计和施工技术，有效控制了大底盘建筑群的差异沉降及地下水附加浮力的影响；④采用后浇带措施解决沉降差异及混凝土收缩开裂，解决超长混凝土结构收缩及基础沉降问题；⑤结构体系中通过钢筋混凝土核心筒和十字型剪力墙(部分配有型钢)及局部带斜撑的外框架承担风和地震引起的结构倾覆力矩与剪力。

四大悬挑结构设计方法和施工技术分析

⑴主要问题。悬挑结构是结构的上部体型大于下部体型，也属于竖向不规则结构。概况来说，悬挑结构会给主体结构的设计带来以下几个问题：①易于形成薄弱层。带有悬挑的上部结构层刚度往往大于下部结构，因而往往不能满足规范对结构竖向规则性的要求。②高振型影响大。由于上部结构质量大于下部结构，因而造成高振型的地震作用加大。③加大扭转效应。悬挑结构的质量大，会造成附加的质量偏心，因而将对主体结构造成附加的扭转效应。④竖向地震效应。悬挑结构的竖向地震效应十分明显，且悬挑尺度越大，效应越明显，设计中必须加以考虑。⑤高位悬挑楼钢结构安装问题。高位悬挑楼结构为纯钢结构，与之相连的塔楼为劲性混凝土结构，加之悬挑楼位于塔楼的上部，悬挑楼钢结构的安装须在主体结构混凝土强度达到设计强度方可进行，悬挑楼挑出的长度大、宽度宽、距地高度高，因此悬挑楼钢结构的安装成为结构施工面临的