复杂高层建筑高位连接体结构设计

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1、第卜九届全国高层建筑结构学术交流会论文2006复杂高层建筑高位连接体结构设计李军华(安阳布建筑设计研究院安阳455000)提要:大底盘双塔高位连体的高层建筑属典型的复杂高层建筑，通过对本工程结构力学棋型的建立，整体计算分析，以及高位连体与主楼相互间的影响。详细分析了大跨、商位空中连体的结构设计.关健词:大底盘双塔、大跨度、钢析架屋顶网架1工程概况铜陵市行政中心建筑方案及施工图设计由安阳市建筑设计研究院完成。现己于2004年底竣工投入使用，其办公主楼为大底盘、双塔、商位连体的23层框架一剪力墙结构(

2、含地下人防1层)，裙房3层，建筑总高度85.5m，总建筑面积36790.7m=。平面为工字形，甩出部分明显大于楼面宽度的0.35倍，属平面不规则结构，且裙房部分东西全长132m，南北宽62m，因此，裙房的两翼与主楼以防震缝分开，两塔楼主体东西全长53.4m，南北宽40m，于十六~十八层(即标高57.6-68.4口)处为连接两塔楼的连廊，跨度22.20m，面宽8.Om,,屋顶盖采用网架结构形式，跨越两塔楼，本工程为典型的复杂体形超限高层建筑结构。见立面图及平面图。Z自然条件及设计要求2.1自然条件:

3、该地区的荃本风压:0.48KN/m'，地面粗糙度B类，地震基本烈度6度.n类场地土。2.2设计要求:依据《建筑抗震设防分类标准》，本工程抗震设防类别为丙类建筑，抗艘设防烈度为6度，框架及剪力墙抗震等级均为三级，根据复杂高层建筑的要求抗震设计时，连接体及与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级，因此，于连廊相连的框架及剪力墙应为二级。建筑物结构安全等级为二级，设计合理使用年限50年。李军华，女.1968.6出生，工学学士，剐核授级高工软授饭高工"529"第十九届全国高层建筑结构学术交流会论文200

4、63结构选型分析3.1主休双塔楼:根据建筑高度、体形特点，双塔楼采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构，与连廊相连的范围设置钥筋混凝土井筒及钢骨混凝土柱，以便增强双塔楼结构刚度，减少侧移，削减塔楼对弱连廊的作用效应。3.2高位连廊:在初步方案阶段，对连廊结构的选型进行了预应力混凝土巨型框架和钢析架两种方案的比较，从结构的整体分析总信息表明，两种方案均能满足限制要求，但从周期扭转比结果表明:前者扭转比明显高于后者，剪重比增加，说明预应力混凝土巨型框架连廊对主塔楼影响较大，由于其自重、刚度均较大，不仅造成地震

5、力的增加，使得主体构件梁、墙、柱、基础断面及造价都相应提高，而且不能体现建筑造型的要求。从施工角度，结构要求构件达到强度后方可拆模，给高空混凝土支模技术提出高难度的要求，高空模板的突然拆除又会使巨型框架瞬时加载对构件产生不利的次应力影响。如采用钢析架结构方案，不仅结构自重、构件的断面得以大幅度的减小和减轻，剪重比、扭转比也相应的减小，而且也体现了立面造型的轻盈、通透，时代感更强，又增加了房间的净空面积:从施工角度，钢结构施工速度快、不需支模，综合造价低等优点，因此，高空连廊采用钢析架方案。与主楼钢

6、骨混凝土刚接。连廊部分的楼屋面结构设置水平钢支撑与竖向钢析架组合为箱形钢结构体系，楼屋盖采用压型钢板与混凝土组合结构，利用压型钢板作为模板，可减少施工支模费用。3.3项层屋盖:跨越两塔楼的屋盖采用空间网架，网架一侧设不动铰支座支承于左塔楼，另一侧设双向滑动的抗震球形支座，以消除在地震作用下出现不同方向的相对位移、网架的温度应力、风荷载等对塔楼的不利影响.4连体结构的计算分析与设计:4.1连体结构参与整体分析:由于本工程属复杂体形超限高层建筑结构，尤其是双塔之间的大跨度高位连体部分是设计中的关键部位

7、，连体部分一方面要协调两塔楼结构的变形，在水平荷载作用下承受较大的内力，另一方面本身跨度较大，除竖向荷载作用外，竖向地震作用也非常敏感。连接节点处理不当将难以保证结构的安全。另外，双塔连体结构的扭转效应非常明显，对于对称的双塔连体结构，由于连体楼板的变形，两塔除有同向的平动外，还可能产生两塔楼的相向运动。4.2计算程序及计算方法针对本工程体形复杂，局部存在SRC结构及钢结构的特点，在进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，采用了多程序、多模型、多方案综合分析比较的方法，以期准确地反映该主楼、连廊、屋

8、顶网架相互间的影响力。地震作用计算方法采用振型分解反应谱法和多遇地震下的时程分析补充计算。整体计算选用中国建筑科学研究院PKPM工程部编制的:高层建筑结构空间有限元分析与设计程序SATIYE和该工程部开发的另一特殊多高层建筑结530第十九届全国高层建筑结构学术交流会论文2006构分析与设计软件PMSAP，对连体结构进行了45种振型分析比较。局部钥结构采用STS及美国STAADPRO-2001进行对比分析，以确保结构的安全。4.3连廊参与整体计算模型及荷载输入:(1)连廊楼板模型输入