海口市公安局办公大楼结构设计

海口市公安局办公大楼是一个典型的连体结构,其中包含了强连接、弱连接两种连体结构形式。结合其结构设计,着重介绍了该工程的结构选型及分析、地基基础的设计、计算模型的处理及构造措施等。采用强连接的连体结构需进行结构整体分析,采用弱连接(滑移铰支座)的连体结构,主体结构的设计可以通过采取一定的计算分析方法进行单独分析,以便简单方便地开展设计。     

海门文化中心剧院大跨度连体结构弱连接支座选型分析北大核心

海门文化中心剧院由三栋塔楼连接而成,塔楼之间通过弱连接体连接,连接体最大跨度达80m。通过动力微分方程的定性推导明确连体结构分析的重点为弱连接连体结构支座的水平刚度。对整体结构进行了多遇地震作用下的弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对比不同弱连接支座对结构的变形、内力以及塔楼动力特性的影响,得出铅芯橡胶支座最为合理。分析结果表明,连体结构通过铅芯橡胶支座连接时能够发挥弱连接作用,减小连接体对塔楼的不利影响,同时能满足支座的变形要求。     

弱连体结构非平稳随机地震响应与动力可靠度分析

弱连体刚度小,地震作用下不能协调塔楼振动且受力不利。考虑地震动的非平稳性,运用虚拟激励法对耗能阻尼减震柔性连接与非减震刚性连接的弱连体结构在非平稳随机激励下的地震响应进行研究。采用Bouc-Wen模型与刚度退化的Bouc-Wen模型分别模拟连体滞变特性与塔楼各楼层的滞变特性,建立弱连体结构非线性化动力方程。运用混合精细积分法对每一时刻的响应进行求解,得到弱连体结构在非平稳随机激励下的位移、速度时变方差。基于首次超越破坏准则,研究非平稳随机地震激励下弱连体结构的塔楼与连体的动力可靠度。运用上述理论,分析某高层双塔连体结构在8度(0.2g)多遇、罕遇地震作用下的随机地震响应。研究结果表明,高层双塔连体结构的层间位移响应呈现强烈的非平稳性,地震作用下耗能阻尼减震柔性连接对提高连体结构的动力可靠度效果明显,表明耗能阻尼减震连体方案为弱连体结构设计推荐方案。     

双塔楼弱连接连体高层建筑结构抗震性能研究

本文采用“串并联质点体系”振动模型,对双塔楼弱连接体高层建筑结构这种新型结构的抗震性能进行了分析和研究,针对这种弱连接连体结构的特点,考虑了塔楼特征的变化和连接体特征的变化,从结构周期,振型,动力响应三个方面,分析了对双塔楼弱连接连体高层建筑结构整体性能的影响。     

差异体量连体建筑间弱连接设计方法及分析

各主体体量差异大、结构体系形式不同的复杂连体建筑,在地震作用下相互之间影响较大。通过在连廊(连接体)两端设置摩擦摆支座的弱连接设计方法,实现了各主体结构之间的弱影响,通过静力叠加分析和时程分析表明,对连接层和支座处的关连构件采取相应措施后,各主体结构可以各自单独分开进行分析设计。本工程采用各主体弱连接的设计方法可以应用于类似复杂连体结构设计。     

郑州兴港大厦连体结构设计中的关键问题研究

郑州兴港大厦为郑州航空港经济综合实验区新建办公、酒店、商业综合体项目,由两栋塔楼以及采用高位弱连接形式的连接体组成。在初步设计阶段,针对连体结构的特点,对几个结构关键问题进行了分析、设计与研究。对本工程连体结构采用弱连接连体结构体系的原因进行了说明。通过连体结构与单体结构的小震弹性时程对比分析得出,本工程连接体对两端主体结构的影响不大。对连体结构进行了罕遇地震作用下的边界非线性分析,为连体结构防震缝宽度的确定以及铅芯橡胶隔震支座的选择提供了依据。对大跨度连接体进行了人行荷载激励下的数值模拟,验算了连接体的竖向振动舒适度。     

81.9m跨度钢结构连体设计关键问题研究

通过对一个81.9m大跨度钢结构连体与其两端主楼不同连接方式的特点及两端主楼具体情况进行分析,确定连体与其两端主楼采用弱连接方式;根据连体功能要求及平立面布置情况,确定连体采用钢桁架结构形式;通过对连体两端主楼进行大震作用分析,确定连体支座具体设计参数,并通过采用TMD系统对连体进行减振优化设计,解决了连体在人行荷载下的共振问题。     

昆山浦东软件园总部大楼结构设计

昆山浦东软件园总部大楼位于阳澄湖畔,工程为双塔高位连体结构。单塔主轴方向与连桥布置方向呈45°夹角布置。由于连桥抗弯刚度不足以协同两塔位移,采用铅芯橡胶支座加阻尼器的弱连接连体结构形式。给出了工程的结构计算分析过程,通过对比多种计算模型下的计算结果,分析了连体部分对主体结构的影响。对主体结构和连体部分分别进行设计,并对与主体连接部位的构件采取了加强措施。     

弱连体结构抗震设计方法在虹桥综合交通枢纽工程中的应用

连体结构加剧了结构在地震作用下的受力复杂性,属不规则结构。以上海虹桥综合交通枢纽为工程背景,介绍了弱连体结构抗震设计方法在工程中的应用,并基于LS-DYNA程序开发了用于结构弹塑性时程分析的梁柱纤维单元,通过构件数值滞回加载与试验结果的比较,验证了梁柱纤维单元的适用性。采用多质点层模型进行粘滞阻尼器参数优化分析,并采用整体结构弹塑性模型进行罕遇地震作用计算,评价阻尼器参数设计的合理性和弱连体结构的抗震性能。分析结果表明：该工程弱连接设计是可行的,结构满足抗震性能要求。     

双塔楼高空弱连接连体结构设计

介绍了弱连接双塔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EPDA和EPSA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.     

长沙东方芙蓉广场高位连体结构设计

长沙东方芙蓉广场的1#,2#,3#楼通过高空钢连廊连接为双塔连体结构,在风效应或地震作用下,连体结构的动力特性因连廊的存在而相互影响,使连接部位的受力变得非常复杂,连廊极易与主体结构脱离,造成人员或财产的重大损失。采用铅芯橡胶支座的弱连接连体结构形式,对铅芯橡胶支座进行了隔震支座非线性地震响应分析,对比主体结构有连体与无连体结构的动力响应。结果表明,设计中选用的铅芯橡胶支座可以满足要求。同时由于采用了隔震支座,减弱了连体结构对主体结构的影响,可对主体结构和连体部分分别进行设计,从而降低主体结构的设计难度,保证结构的安全性。     

不同顶层连接多层规则钢框架连体结构动力响应研究

为了研究不同顶层连接的多层规则钢框架连体结构动力响应机理,以基本周期、首层剪重比为主要参数,建立3个不同强度和刚度的多层规则钢框架单体模型。单体模型通过不同形式的顶层连接构成连体模型,对各连体模型进行弹塑性时程分析,探讨其动力反应。结论如下:(1)常遇地震作用下,梁式连接有一定的连接效果;罕遇地震作用下,3种形式的连接效果均不明显;总体看,梁式或梁+楼板式连接的效果优于层式连接。(2)连体模型强侧的强度及刚度足够大时,层式连接有利于塑性变形能量集中连体模型强侧,而梁式连接及梁+楼板式连接有利于塑性变形能量集中在连体模型的弱侧;不同连接形式对连体模型的塑性变形总能量无明显影响。(3)梁式连接时连接构件有较大的轴向力。     

凯晨广场多塔连体结构设计研究

凯晨广场为三塔连体结构,设计中从概念入手,对一般三塔连体结构的振型参与系数进行理论分析,了解连体部位在地震作用下的反应规律,合理选择连体与主体部分的连接方式。通过提高连体与主体连接部位抗震等级,采取特殊构造措施等方法,加强连体部位与主体结构的连接。最后通过静力弹塑性分析,研究了结构在罕遇地震下结构的性能。结果表明,通过采用适度的加强措施,在其他构件均已出现塑性铰的情况下,连接部位依然可以保持弹性。     

不同中部连接的多层钢框架连体结构动力响应研究

以基本周期、首层剪重比为主要控制参数,建立3个不同强度和刚度的多层规则钢框架单体模型,并于中部采用不同形式的连接以形成连体模型,在弹塑性时程分析下,研究模型的动力响应机理。结果表明:各模型的层反应、连体模型的强侧刚度与强度足够大时,不同形式中部连接对强侧均有连接效果,而弱侧的连接效果不明显,而连体模型强侧相对弱时,连接构件对连体模型无明显的连接效果;各连体模型整体强度越高,塑性变形能量总和越小,同模型不同连接形式时的塑性变形能量总和依次为:梁式连接梁+楼板式连接层式连接;连接构件的动力响应,梁式连接的连接构件有较大的轴力,而梁+楼板式连接构件的轴力接近于零。     

杭州市某妇产科医院连体结构方案比选及科研楼设计

杭州市某妇产科医院连体结构整体造型复杂，存在多项不规则项，为超限高层建筑。结合各塔楼特性，经过多遇地震、罕遇地震作用下方案对比，最终选用了连廊两端滑动可恢复连接的弱连接方案。项目建设分两期进行，一期科研楼计算分析采用了单塔计算和连体计算包络设计；钢楼梯采用了可滑动的销轴滑动连接，保证了地震发生后生命线的安全；连接体牛腿预留长度400 mm，既满足连体结构弱连接的要求，又兼顾一期科研楼使用期间美观。     

太原博物馆连体结构分析与设计

太原博物馆主楼为弱连体结构,结构形式采用钢框架与钢筋混凝土剪力墙的混合结构,其特点为扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续等,属于超限工程。采用基于性能的设计方法,确定了重点部位的性能目标,抗震加强措施采取设置楼面水平支撑和加强墙体约束边缘构件等方法。针对弱连体结构,对整体结构进行非线性时程分析,结果表明弱连接连廊对主楼影响较小,可以采用单塔的反应谱分析结果作为主要构件的设计依据。针对薄弱部位,要求独立承担本区域的多遇地震作用。同时进行了静力弹塑性推覆分析、竖向地震分析、斜柱引起的钢梁轴力以及钢梁与剪力墙的连接节点分析。结果表明在各种地震水平下结构和构件能够满足预定的性能目标。     

连体连接方式对高层连体结构地震响应的影响

针对一非对称双塔连体结构,变换连接体与主体结构的连接方式,并建立了动力分析模型和三种连接工况下连体结构的振动方程,分析了结构动力特性随连接方式的变化规律,分析结果表明:自振周期随连接的减弱及振型的增加而逐渐变大。对该结构体系沿连体设置方向输入El Centro1940地震波,采用动力时程分析方法分析连体结构的抗震性能,研究结果表明:连体结构中采用合理的模型并引入耗能装置可以大大减小结构在地震作用下的动力响应,提高连体结构的抗震性能。     

基于格林函数法的高层连体结构动力特性分析

基于格林函数方法对空中连廊连接的高层连体结构动力特性进行参数化研究.建立连体结构分布参数动力分析模型,采用欧拉-伯努利梁模拟高层建筑结构弯曲变形特征,空中连廊与塔楼连接刚度通过弹簧单元模拟.构造连体结构侧向变形的格林函数导出结构体系频率特征方程解析表达式,通过数值算法求解特征方程并进行参数化分析.研究连接单元刚度比、连体质量比和连体位置等无量纲参数对高层连体结构动力特性的影响规律,深入揭示柔性连接高层连体结构体系动力特性.研究结果表明,连体结构振型包含同相位振型和反相位振型;柔性连接使得连体振型更加丰富,连接单元刚度对振型影响较大,连体质量比只对同相位振型产生影响;柔性连接情况下,连体位置变化对体系高阶频率影响较小.研究结果可为高层连体结构初设阶段连接单元最优参数的选取提供支撑.     

含摩擦摆高位连体结构抗震性能数值分析研究

采用有限元分析软件MSC.MARC对一复杂高层建筑建立了三维结构抗震弹塑性数值分析模型.该建筑由顶部棚架将下部双塔楼相连,形成高位连体结构.对于顶部棚架与下部双塔楼之间的连接,分别考虑设置铰支座的强连接和设置摩擦摆支座的弱连接两种不同方案.基于多条地震波,考虑不同地震输入工况,对两种不同连接方案下的结构模型进行了罕遇烈度三向地震作用下的弹塑性时程分析,考察了结构层间位移角、基底总剪力、棚架-塔楼连接支座反力等宏观结果,并校核了结构各构件的微观损伤破坏状态,评价其抗震性能水准.最后,通过比较高位连体连接部位的受力性能,体现了弱连接方案优势,且经过计算分析,摩擦摆支座最大支座反力和滑移量可以满足工程设计要求.     

北京林业大学学研中心项目树冠形连体结构设计

北京林业大学学研中心,建筑高度58.8m,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构和钢桁架结构组成的连体结构体系。项目包括南楼、北楼、东侧树干和树塔造型所在的大厅及阶梯教室,7层以下部分及13、14层连接成整体。东楼裙房以上整体及南楼入口上方局部均采用含有林业特色元素的树冠造型,项目受建筑方案造型的限制,整体结构设计较为复杂,要求整个结构不设置抗震变形缝,东侧具备功能房间的连体采用强连接,西侧装饰性桁架采用弱连接,属高层复杂超限项目,通过工程案例介绍了连体结构的塔体、连接体、各结构单元主要的计算方法、结构形式及关键计算原则,提出了连体部分相关桁架、楼盖、连体支承构件及项目其他关键部位的结构抗震加强措施。