復(fù)雜高層連體結(jié)構(gòu)設(shè)計選型研究.pdf

1、高層連體結(jié)構(gòu)作為目前較為新型的結(jié)構(gòu)體系，以其別致的外觀和功能，正逐漸被大眾所熟知和喜愛。高層連體結(jié)構(gòu)有別于一般的高層建筑物，一方面是其多塔樓共同布置在一個大底盤之上，另一方面各塔樓通過高空架設(shè)連體而成為一個整體，這使得高層連體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和分析變得困難起來。
　　本文以實際的某高層連體結(jié)構(gòu)為背景，對其結(jié)構(gòu)類型進行了選型設(shè)計，采用了鋼管混凝土柱、鋼梁、混凝土核心筒的鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)形式，鋼管混凝土柱—鋼梁的外框架設(shè)計不僅能確保建筑上

2、所要求的大空間，布置靈活的特點，還能保證其承載力，避免采用較大的截面面積;混凝土核心筒可以提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，承擔(dān)主要的水平剪力，改善整體結(jié)構(gòu)的受力和抗震性能。采用有限元軟件對其進行建模分析，探討混合結(jié)構(gòu)在高層連體中的受力形態(tài)。單塔樓結(jié)構(gòu)中應(yīng)用鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)，分析其樓層的基底—頂點側(cè)移曲線可以看出，曲線類型介于剪切型和彎曲型之間，屬于彎剪型。對連體部分進行了選型分析，對比空腹式、上承式、下承式和斜拉式四種桁架布置形式，分析四種結(jié)構(gòu)形

3、式對連體結(jié)構(gòu)豎向剛度和豎向規(guī)則性的影響，和四種桁架布置下桿件的內(nèi)力分布和樓板應(yīng)力。分析表明空腹式桁架上下弦的軸力較小，但彎矩值較大，連接體的內(nèi)力主要是通過構(gòu)件的彎曲機制來進行傳遞，效率較低;上承式和下承式的樓板應(yīng)力約為斜拉式樓板應(yīng)力的2倍，綜合分析選用斜拉式桁架布置為較優(yōu)的連體方案。在斜拉式桁架中斜拉桿和豎腹桿相交的樓層為主要受力樓層，需要對樓板進行加厚，以保證其正常使用。通過對單塔樓基底—頂點位移曲線的分析，可以看出單塔樓混合結(jié)構(gòu)的變

4、形曲線呈上剪下彎型。整體結(jié)構(gòu)分析表明，由于連接體的設(shè)置，造成連體所在的樓層發(fā)生剛度突變，形成位移角曲線的突變點;對其風(fēng)荷載和地震荷載作用下的X、Y方向的剪力、傾覆力矩、層間位移角進行分析可得，地震作用起主要作用。整體結(jié)構(gòu)在二十層架設(shè)鋼桁架，導(dǎo)致連體樓層剛度發(fā)生突變，使連體樓層的下一層形成薄弱層，所以整體結(jié)構(gòu)在X方向的抗側(cè)剛度、受剪承載力均發(fā)生了突變。塔樓在X、Y方向的剛重比均大于2.7，因此不必考慮二階效應(yīng)的影響。通過對風(fēng)荷載和地震荷載