浅论复杂高层多塔楼连体结构高空连廊的分析与设计

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1、同济大学硕士学位论文复杂高层多塔楼连体结构高空连廊的分析与设计姓名：徐文华申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：郑毅敏20070301摘要近年来，随着工程技术的发展，高层建筑形式日趋多样化。连体建筑由于其宏伟的气势，现代化的气息而被建筑师们所喜爱。连体建筑是指由设置在一定高度处连接体(如高空连廊)相连接的两个或多个建筑单体组成的建筑集群。由于连体的存在，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、准确地对复杂高层多塔楼连体结构

2、体系进行分析和设计，并在此基础上评价多塔楼连体结构的抗震性能，已成为一个急待解决的重要课题。本文的第一章和第二章叙述了复杂高层多塔楼连体结构的设计和研究现状。介绍了静力分析基本理论，重点讨论了基于壳元理论的三维组合有限元分析方法，并且介绍了目前主要的几种高层结构的分析软件。第三章分析了本工程大跨度高空连廊的结构特点。对其进行了弹性阶段的静力分析，通过三种不同的桁架模型计算比较，分析各模型对结构刚度、构件受力、扭转效应的影响。比较分析塔楼与连廊连接连接形式，选取适合工程实际的连接支座。此外，通过对塔楼

3、进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析确定连廊搁置层塔楼的最大位移。第四章对连廊进行竖向荷载下的极限承载能力的分析。考虑楼板水平刚度的影响，分析了连廊结构的极限承载力。比较分析三种桁架形式的极限承载能力，确定连廊的结构形式。第五章通过对三塔楼两连廊整体模型的动力时程分析，研究多塔楼连体结构连接支座在罕遇地震作用下的的非线性动力特性，分析支座水平刚度和屈服力对支座变形和水平力的影响，比较支座的耗能性能，最终确定支座的最优水平刚度和最优屈服力参数。第六章重点阐述多塔连体结构整体分析，从静力和动力两个方面计算

4、比较了连廊单独建模和多塔连体结构整体建模之间的差异，得出连体结构协同工作的规律。最后，本文在上述分析的基础上得出了一系列针对本工程的结论以及一些针对多塔楼连体结构体系的具有一定普遍意义的结论。这些结论对本工程的设计具有指导意义。摘要关键词；连体建筑极限承载能力分析最优刚度抗震性能非线性结构分析ⅡABSTRACTInlastdecades，withthedevelopmentoftheengineeringtechnology，thetyl3e$oftallbuildingsbecomemol'ean

5、dmorediversified．Becauseoftheirlargescaleandmodemstyle．theconnectedbuildingsa心preferredbymanyarchitects．TheconnectedbuildingsrefertoOllegroupofbuildingsconnectedbyoneormoleskybridgessettingbetweentwoOrmorebuildingsatcertaillelevation．Throughtheskybridg

6、es．theoriginallyseparatedslrueture$becomeonepartofthewholestructure．ThishasmadethestructuraldesignamolechallengingtaskthaneVcf．Howtoefficientlyandexactlyanalyzeanddesigntheskybridge--connectedbuildingsandhowtoevaluatetheanti—seismiccapacityoftheskybria

7、ge-eormeetedbuildingshasbeen锄importantandemergentresearchtopic．Thefirstandsecondchaptersaddressthestateoftheartofthedesignandresearchoftheskybridge—connectedbuildingsandthebasictheoriesoftherelatedstaticanalysis．ThediscussionfocusesOilthethree—dimensio

8、nalfiniteelementanalysismethod．Themostpopularanalysissoftwareisalsodiscussed．Thetllirdchapteranalyzestheslaucturalcharacteristicsofthelong‘spanskybridge-connectedtallbuildingsproject，whichistheengineeringbackgroundofthisthesis．Elasticst