连体结构设计(一)肖从真

丽泽SOHO 结构体系研究肖从真1 （中国建筑科学研究院，北京 100013） （SOHO 中国有限公司，北京 100020）提要 丽泽SOHO 分两个反对称的单塔建筑，每个单塔采用筒体-单侧弧形框架结构体系，两个单塔之间由4道椭圆形腰桁架连接组成一个整体，形成主结构高度191.5m 的反对称复杂双塔用跨度9~38m 弧形钢连廊组成的结构体系，属于一种特殊的复杂连接结构体系。

本文介绍了该项目的结构方案形成及优化、超限情况。

关键词 丽泽SOHO ，复杂连接，超限，高层0 工程概况北京市丰台区丽泽金融商务区E-04地块商业金融用地项目，简称丽泽SOHO ，位于北京市丰台区丽泽桥东侧，E04地块，北邻丽泽路，东临骆驼湾西路，东临中环路，南面为市政绿地。

工程主要为办公楼，底部及局部地下室设置商业用房。

总建筑面积约17.28万平方米，其中地上建筑面积12.40万平方米，建筑效果见图1。

丽泽SOHO 结构高度191.5m ，地下4层，地上45层。

分两个反对称的单塔建筑，每个单塔采用筒体-单侧弧形框架结构体系，两个单塔之间由4道椭圆形腰桁架连接组成一个整体，形成主结构高度191.5m 的反对称复杂双塔用跨度9~38m 弧形钢连廊组成的结构体系。

本结构高度超过《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）中钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构的最大适用高度150m 的限制，为超限高层结构。

杜义欣 赵爽 李永双 程卫红 康志宏俯视图 立面效果图 单塔内立面 中庭仰视效果图图1 典型效果图1 结构方案比选本项目的建筑造型为各层平面螺旋上升，单塔结构扭转，上部结构存在大悬挑，如图2所示。

图3给出了典型平面图，从图中可以看出，中庭的边线，从L2的左上至右下的方向，至顶层变为左右水平的方向，从底部到顶部旋转了45度。

该结构的旋转造型，导致结构在竖向荷载作用下，即产生水平的扭转作用，如图3中L24层示意。

为减小水平扭转作用带1肖从真，男，1967年生，工学博士，研究员。

多塔高位连体结构在大震下的抗震性能分析*任重翠† 徐自国 肖从真（中国建筑科学研究院， 北京 100013）摘要 为满足建筑功能特殊需求，超高层建筑多采用高位连体结构。

采用ABAQUS 软件对一栋三塔高位连体结构进行动力弹塑性分析，研究在设防烈度罕遇地震作用下的结构变形、剪力墙塑性损伤、伸臂桁架和环带桁架等构件的非线性动力响应。

结果表明，对三塔高位连体结构采用合理的结构体系和抗震设计方法，其抗震性能能够满足预定抗震性能目标。

关键词：多塔高位连体结构；钢板组合剪力墙；伸臂桁架；动力弹塑性分析；抗震性能一、 引言高位连体是在结构上部设置连体形成的一种复杂高层建筑结构形式[1]，因其独特的建筑功能需求，在工程中被逐渐应用，但目前对此类高位连体结构的抗震性能尤其是在大震下的抗震性能研究还不够全面和深入。

针对一栋三塔连体结构进行罕遇地震作用下的抗震性能分析。

其中，塔A 共76层，总高368米；塔B 共67层，总高328米；塔C 共60层，总高300米。

三栋塔楼在约192米高空处通过6层高的空中平台连为整体。

二、 结构概况整体结构A塔B塔C塔A塔B塔C塔A塔B塔C塔核心筒+伸臂桁架外框筒+环带桁架图1 结构抗侧力体系 本结构采用多重抗侧力结构体系：混凝土核芯筒+伸臂桁架+型钢混凝土框架+连接体桁架，如图1所示。

三塔核芯筒贯通建筑物全高，平面呈矩形。

核芯筒周边墙体布置*十二五国家科技支撑计划课题（2012BAJ07B01）†任重翠：1983.8-，结构咨询与分析，一级注册结构工程师，renchongcui@ 。

约束边缘构件，在重点部位设型钢暗柱。

在塔A的19层（101.3m）以下、塔B、C的6层（33.5m）以下，核芯筒周边墙体采用组合钢板剪力墙结构。

框架柱采用型钢混凝土柱。

采用一道伸臂桁架[2]，位于连体最下面一层，桁架高度为8m，并在核芯筒的墙体内贯通设置钢框架，形成整体传力体系。

连体结构由连体底层的转换桁架、周边5层楼高贯穿至相连三栋塔楼的钢桁架，以及转换桁架之上的钢框架结构组成。

“幕后大师”肖从真：美中求稳专注结构作者：暂无来源：《科学中国人》 2018年第14期从高达828米的世界最高建筑哈利法塔，到世界第二高楼632米的上海中心大厦，再到世界第四高楼508米的台北101摩天大楼，一座座现代化的高层建筑越来越多地出现在城市中心。

当人们惊叹它们的高耸、炫丽、魔幻，膜拜设计师的伟大时，其实还有一批应该被记住的默默无闻者，是他们用科学合理的结构设计支撑一座座高楼大厦安全地矗立在地面之上，他们是真正的幕后英雄——结构设计师们。

而获得“全国工程勘察设计大师”称号的中国建筑科学研究院有限公司（以下简称“建研院”）副总工程师、建筑安全与环境国家重点实验室副主任、建筑设计院院长肖从真，正是其中一位。

从1995年清华大学博士毕业到建研院工作以来，他一直从事高层建筑结构研究、设计与工程咨询工作，北京当代M O M A、深圳大梅沙万科中心、丽泽S O H O等知名建筑都是他的成果结晶。

作为我国高层建筑结构领域的知名专家、建研院高层建筑结构领域的学术带头人，20多年来，他带领团队为推动我国高层建筑行业发展做出了突出贡献。

“建筑是为了把人联系在一起”在北京东二环核心腹地，有一座气势恢宏又风格独特的建筑群，8栋造型各异的高层塔楼巍然耸立，顶部以红色的玻璃连桥相连，宛如环绕于群楼间的彩带。

这便是首都北京的地标之一——当代MO MA。

当代MO MA不仅实现了绿色、科技建筑，还通过连体结构将各单体建筑有效连接起来，在保留地面公共空间的基础上，提供额外的公共活动空间，促进人际和谐与社会的可持续发展，而这座有名建筑的结构设计师便是肖从真。

“这是我做的第一个比较大的工程，也是自己比较满意的作品之一。

”肖从真说。

当代M O M A又被称为“城中开放城”，该项目力求促进公共交流和偶遇的机会，无论你是购物、居住、教育还是休闲，都可以在这里实现。

而将地面、地下和地上三维空间的8栋高楼紧密地融合在一起的，正是这个建筑群最重要也是最特殊的部分——连桥，也是肖从真的理念体现：“我们建造一个建筑，不是把人隔绝开，而是为了把人联系在一起，所以连桥是它的一个核心思想。

第26章复杂高层混合结构自20世纪80年代开始，特别是90年代及21世纪初，一批现代高层建筑以全新的面貌呈现在人们面前。

业主和建筑师为在建筑艺术、建筑造型以及建筑功能、用途等方面体现其创新，设计了众多体型复杂和内部空间多变的高层建筑。

经过近几十年的研究和工程实践，结构工程师发挥其创造才能，尽可能地解决了结构设计的各种技术难题，陆续发展了多种复杂高层建筑结构体系，这些结构的结构形式包括钢筋混凝土结构、钢结构以及钢－混凝土混合结构等等。

从发展趋势上讲，复杂结构体系采用钢－混凝土混合结构将逐渐增多。

但是，应当指出，这些建筑结构一般都是不规则的，有些甚至是特别不规则的结构，经受过强震作用检验的结构为数较少。

因此，试验研究及数值模拟计算成为结构工程师顺利进行结构设计的有力保障。

本章主要针对目前出现的几种复杂高层建筑结构体系进行介绍，并结合一个具体工程实例及其数值分析结果讨论其在设计、计算分析过程中应注意的问题。

26.1 转换层结构在高层建筑结构的底部，当上部楼层部分竖向构件（剪力墙、框架柱）不能直接连续贯通落地时，应设置结构转换层，在结构转换层布置转换结构构件，这类结构称为带转换层高层建筑结构。

近年来，带转换层结构的高层建筑越来越多，有些通过转换构件来实现建筑造型沿竖向的收进或外挑，有些则为了实现斜柱与直柱的转换，而且转换层位置也越来越高。

带转换层结构属于竖向构件不连续及竖向刚度突变的复杂结构体系，转换层上、下楼层构件的内力、位移均容易发生突变，对抗震十分不利。

研究成果表明，影响带转换结构抗震性能的因素主要有转换层设置高度、转换层上下楼层侧向刚度比、转换层上下等效刚度比等因素有关∶转换层位置越高，转换层上下层间位移角包络及剪力分配和传力途径突变越明显；转换层与其上一层侧向刚度比减小，其剪力比也减小；转换层与其上层的等效刚度比增大，其对应层间位移角及剪力比均增大，对其抗震性能有重要影响。

针对上述研究成果，在设计中应着重针对上述因素进行控制：首先，应限制转换层设置的高度；其次，有效控制侧向刚度比以达到控制转换层附近的层间位移角及内力突变的目的；再者，还应控制转换层上部与下部结构的等效侧向刚度比，使其尽量接近于1，且不大于1.3。

建筑结构设计中连体结构定义的分析摘要：随着国内对建筑方案审美水准的不断提升，近年来很多大型公共建筑设计逐渐不再“中规中矩”，向着形体独特、构型元素丰富的方向发展，出现了诸多高低错落的建筑单体，构成了较为复杂的建筑结构体系。

为规避结构超限带来的问题，本文从建筑设计中常用到的连廊所形成的连体结构展开分析。

关键词：连廊，连体结构，相互影响绪论：连体结构中的连接体，有通过多层楼板、桁架体系、顶盖围合为一体的箱形结构，也有仅有桥面、截面高度远小于自身宽度的板式结构。

连体结构因连接体、两侧不同建筑结构的质量、刚度、约束情况差异较大，其受力比一般单体结构复杂许多。

结构设计中，设计人员也是尽可能规避连廊导致的结构不规则项，如通过设置落地柱与抗震缝将连廊脱开，或采用两栋建筑各自悬挑一端拼接为连廊等措施来避免连体问题，但是，受建筑高度、建筑间距等实际条件影响，部分项目仍避免不了在两栋建筑单体之间进行连廊架设。

以笔者工作经历，不同地区对连体结构的认定有宽有严，比如两栋体型较大的建筑，中间仅通过一座钢结构连廊连接，采用一端铰接一端滑动的支座，假定连廊宽度逐渐缩小，最后仅剩一根钢梁连系于两栋建筑之间，因连接体与主体结构刚度、质量过于悬殊，此时仍将结构体系定义为连体显然并不合理。

1.1连体结构定义的分析根据规范相关条文及条文说明，除裙楼以外，两个或两个以上塔楼之间带有连接体的结构为连体结构，并没有对连接体进行明确定义。

《高层建筑混凝土结构技术规程》10.5.4、10.5.5条文说明表述：“连体结构的连接部位受力复杂，连体部分的跨度一般也较大，采用刚性连接的结构分析和构造上更容易把握，因此推荐采用刚性连接的连体形式。

刚性连接体既要承受很大的竖向重力荷载和地震作用，又要在水平地震作用下协调两侧结构的变形，……根据具体项目的特点分析后，也可采用滑动连接方式”[1]。

通过理解，连接体应是能显著影响两端结构，具有协调两侧结构变形的能力。

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