某带连体高层结构设计
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大底盘多塔连体复杂体型高层建筑结构设计[摘要]随着当前经济的快速发展,高层建筑的数量在不断的增加,在大底盘多塔连体复杂体型高层建筑施工过程中,必须要采用合理的结构设计,通过合理的的结构设计来保证建筑的安全。
[关键词]大底盘;高层建筑;结构设计;一、前言在高层建筑施工过程中,建筑的结构设计对建筑的质量有着重要的影响,尤其是大底盘多塔连体复杂体型高层建筑,在结构设计的过程中涉及到地下室,基础及结构的相关设计,任何一个环节出现问题都会对质量造成一定的影响。
因此,在高层建筑设计的过程中,建筑的结构设计是十分重要的。
二、大底盘多塔楼高层建筑结构的概述根据《多高层钢筋混凝土结构设计中的疑难问题的处理及算例》,其中所描述的多塔楼结构的主要特点是在多个高层建筑的最底部有一个大裙房,将这些大裙房连接起来就会形成一个大底盘;大底盘多塔楼高层建筑结构在大底盘上一层突然收进,属竖向不规则结构;大底盘上有2个或多个塔楼时,结构振型复杂,并会产生复杂的扭转振动,因此如果结构布置不当,竖向刚度突变,扭转振动反应及高振型影响将会加剧。
在高层建筑中,大底盘多塔楼结构体系具有以下特点:1、为了设置为大底盘多塔楼结构,我们需要将多幢独立的高层建筑设置成一个整体的大型地下结构,在低地板上的第一层应该突然收进,从而形成一个不规则的竖向结构。
2、在建筑结构的大底盘上,一般都会有两个及以上的塔楼,这种复杂的结构形式会在建筑投入使用之后产生扭曲振动问题,因此在对该结构进行设计的过程中,设计者必须要将各种影响因素考虑在其中,然后对其严格控制,避免各种问题的发生。
在对大底盘多塔楼高层结构设计过程中,设计者应该将大底盘结构的顶层当做塔楼的固定端,通过该处的稳定来保证整个建筑工程的质量与稳定性。
目前,在城市中,很多有地下室结构的住宅建筑都是采用这种结构进行设计并施工的。
由于我们要将大底盘结构的顶端作为塔楼的固定端,那么各个塔楼的荷载也是相对独立的,因此我们在分析建筑结构内力的过程中,应该将其分开分析。
浅析建筑连体结构设计方法一.引言随着我国经济的快速发展,建筑行业发展速度加快。
高层建筑逐渐成为城市现代化建设中的重要组成部分,各种类型的连体高层建筑也逐渐兴起。
高层建筑连体结构使相连的建筑形成空间共同受力的结构形式,具有较为复杂的受力状态,有时存在较为明显的扭转效应,因此必须要重视连体结构特别是在中震、强震作用下的受力机理并采用合理的结构设计方法。
二.高层建筑物连体结构常见方式常见的高层建筑物连体结构方式主要包括三种:(1)塔楼。
在高层建筑物中,塔楼是非常重要的连体结构形式之一,它与单体建筑结构基本相同,一般为剪力墙结构、框架结构、框筒结构等。
塔楼的对称程度、单体差别,直接影响着连体结构的安全性,在施工过程中必须高度注意;(2)连体,连体一般跨越于两个塔楼间,与桥梁相类似。
从静态来看,连体主要承载水平风向荷载或竖向荷载,从动态来看,连体主要承担着塔楼两端的变形相干性;(3)连体与塔楼相连,主要有三种连接方式:a.一端与塔楼进行滑移连接,另一端则是刚性连接;b.两端均与塔楼进行刚性连接;c.两端均与塔楼进行铰接。
三.高层建筑连体结构设计方法1.连体结构设计基本要点(1)提高抗震性能。
对于高层建筑物来说,通常在两栋以上建筑之间进行架空连接,并按照建筑实际功能来对具体的跨度进行设计。
在我国高层建筑连体结构施工中,一般采用刚或柔两种连接方式将主体与连接体进行连接,因为高层建筑连体的竖向刚度易生突变,从而出现较大的扭转效应,其竖向与水平受力情况非常复杂,故此,必须切实增强整体抗震能力,以增强建筑物的安全性。
另外,节点刚度严重影响着整体刚度,同时也需注意施工中的屈曲问题。
(2)结构整体刚度。
在进行连体的设置之后,塔楼在连接处可能会发生刚度巨变,假若连体刚度比较大,这个部位就会出现比较明显的刚度突变,如果在连体结构刚度较小,可将双塔连体进行简化处理,如果连体刚度较大,把连体看作刚性楼层,也不会出现较大的计算误差,在非对称连体结构中,应将连体刚度降到最低,从而减小高塔位移的影响,增大低塔的位移,最终达到整体刚度要求。
高层建筑连体结构设计论文摘要:高层建筑连体结构设计时非常复杂的结构体系,在进行结构设计时要科学合理的设计连体结构,确保高层建筑连体结构在面对地震灾害时具有可靠的安全,保障人民生命财产安全。
一.引言高层建筑连体结构是指除开裙楼外,高层建筑在两个或两个以上的塔楼之间存在带有连接体的建筑结构。
在高层建筑结构中,连体结构部分是较为薄弱的,因此对高层建筑连体结构设计增加了难度。
由于高层建筑在遭受地震灾害时,容易对地震区的连体高层造成严重破坏,因此需要加强高层建筑连体结构设计,最大限度提升建筑的安全性。
二.工程概况某建筑工程建筑面积为52000㎡,项目占地面积约25000㎡,建筑抗震设防烈度为7度。
A楼和B楼由同一主楼组成,主楼的高度为16层,主楼10层以下为相互独立的建筑结构,在11层和15层之间设置一连体结构,连通A楼和B楼。
在连体部分中,将11层作为可用建筑空间,其余楼层均为架构部分。
在A楼和B楼之间设置连通的地下室。
三.高层建筑的连体结构设计1. 高层建筑连体结构设计基本原则(1)计算数据分析按照JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定,对高层建筑的复杂体型进行分析,需要符合下列基本要求:1)至少需要采用两个具有不同力学模型的三维空间软件对整体内力位移进行数据计算;由于高层建筑连体结构的体型具有特殊性,连体部位的承受力非常复杂,因此需要采用有限元模型对结构整体进行建模分析,并采用弹性盖楼对连体部分进行分析计算。
2)在计算结构抗震系数时,需要考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,设置振型数高于15,计算振型数要使振型参与质量不得小于总质量的90%。
3)需要采用弹性时,要采用程分析法补充进行计算。
4)需要采用弹塑性动力或静力分析方法对薄弱层弹塑性变形进行验算。
2. 结构选型高层建筑的连体结构由于各独立部分存在相同或相近的体型、刚度或平面,抗震设计为7度或8度时,刚度和层数差别较大的建筑,不适合简单采用强连接方式。
探讨高层混凝土连体结构设计摘要:高层建筑连体结构作为一种新兴的建筑结构形式,技术还不是特别成熟,因此加强对高层混凝土连体结构设计的探讨是非常必要的。
本文笔者结合自身工作实践经验,以某办公楼为例,对高层混凝土连体结构设计进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词:高层建筑混凝土连体结构设计引言因为连体结构需要保证各个建筑物所承受的作用力相协调,有很明显的扭转效应,受力也较为复杂,在结构设计之时非常有难度。
本文以某综合办公楼为例对高层连体结构进行了分析研究。
经研究发现,连体结构通常会有很明显的地震扭转效应,需要在设计时就通过多种软件的计算,分析出最适合的结构设计方案。
2工程简介某栋办公大楼设计时建筑抗震设防为丙类,二级安全结构,建筑物应为不可分割的平面不规则结构,建筑物两侧竖向连体部分是竖向不规则结构。
大楼在建成之后平面形状呈“u”形,地上有16层,地下1层,建筑物长88m,宽约62m,整个地上部分的建筑面积有32000m2。
东西两侧竖向楼体的第11层至15层相连,整体呈现为凯旋门式的结构。
本建筑屋面的上部是6m高的钢结构飘架。
这是一个非常复杂的高层建筑,完工后,结构抗震的等级为一级,超出了预想的范围。
3建筑主体结构确定本工程将主体确认为“高层框架—剪力墙”结构。
剪力墙的筒体位置定为楼层的四角。
在楼、电梯间布置了4个右下至上厚度为350~200mm的钢筋混凝土质的剪力墙。
周圈部分的框架柱利用了建筑物的外立面,保持4m的柱距,而中间部分的框架柱的柱距为8m×8.8m,因为缩小柱距可以让整个建筑结构的抗扭增加。
建筑物楼板以及楼层梁处使用了等级为c30的混凝土,而剪力墙和柱右下至上的混凝土强度为c50~c30。
连体部分共有6层楼,由于结构关系刚度较大,所以选用了强连接的方式将连接体与塔楼相连。
连体部分平面见图1.4建筑物连体部分的设计实施方案高层连体结构在设计的过程中最复杂的就是连体处受力结构的分析。
某高层办公楼型钢砼连体结构设计摘要:本工程通过设置抗震缝形成由两个塔楼和高位大跨连廊组成的高层连体结构。
连接体两端采用刚性连接,楼盖为型钢梁加压型钢板混凝土组合楼盖。
连接体位置高,跨度较大,且两端塔楼层高与连体结构不同,同时因塔楼与连体采用两种不同类型的材料,给结构设计带来挑战。
设计采取多种抗震技术措施,详细分析了连体结构的受力性能。
关键词:连体结构;高层建筑;型钢混凝土;抗震设计中图分类号:tu973+.31 文献标识码:a 文章编号:一、工程概况本工程位于湖南省长沙市,为两栋高层商业办公楼。
建筑面积7.5万m2,地下1层,地上16层,结构高度为59.9m,宽度18.6m,高宽比3.22。
通过合理设置2条抗震缝,将本工程分为两个塔楼和一个高层连体结构,本文仅对高层连体结构进行分析。
连体结构左端塔楼1层层高5.5m,2~3层层高4.5m,4层以上层高均为3.6m。
连体结构右端塔楼1层层高5.0m,2~3层层高4.2m,4层以上层高均为3.5m。
在标高40.9m~59.9m处通过连接体形成连体结构,设计为3层楼面和一层屋面,层高分别为7.2m、7.3m、4.5m。
连接体两端与塔楼刚性连接,采用型钢梁加压型钢板混凝土组合楼盖,跨度为23.7m。
二、主要设计参数本工程设计使用年限为50年,安全等级为二级,建筑抗震设防列别为丙类,地基基础设计等级为甲级。
抗震设防烈度为6度(0.05g),设计地震分组为第一组。
地震影响系数按《建筑抗震设计规范》 (gb50011-2010)采用,水平地震影响系数最大值为αmax=0.04,建筑场地土类别为ⅲ类,特征周期tg=0.45,周期折减系数取0.75,结构阻尼比为0.05,仅对连接体钢结构部分计算时,结构阻尼比取0.04。
框架、剪力墙抗震等级为三级,连接体及与连接体相邻的结构构件抗震等级为二级。
根据《建筑结构荷载规范》(gb50009-2001) (2006年版),基本风压为wo=0.35kn/m2,体型系数为1.3,地面粗糙度按c类考虑。
高层建筑连体结构设计与分析一、工程概况中国博兴CBD项目金融商务大厦,位于山东省博兴县,为集商业、办公、公寓、酒店等多功能为一身商业综合体,总建筑面积18万m2。
地上由A、B、C、D四栋高层塔楼组成,其中A、B栋塔楼地上27层,地下二层,建筑总高度119.12m,结构总高度99.72m。
地下2层层高3.6m,地下1层层高5.5m,1、2层层高4.8m,3层层高4.2m,标准层层高3.58m。
因建筑功能需要于A、B座塔楼之间设置造型连廊,造型连廊采用钢结构。
造型连廊的结构尺寸为25(长)x7.5(宽)x55(高),分别与塔楼12、15、18、21、24、27相连,设置位置较高,最低处位于12层(42.440m),最高处位于27层(96.140m)。
建筑效果图见图1。
本文将以A、B栋塔楼进行分析。
图1 建筑立面效果图图2 桁架立面布置图二、结构方案1.结构体系。
A、B两栋塔楼采用框架-核心筒结构,由外周框架与核心筒组成双重抗侧力体系。
充分利用刚性核心筒的阻尼、质量特性及周边抗弯框架以抵抗动态风荷载和消散地震能量,核心筒承担了大部分的风荷载和地震作用,外框架柱按相应比例承担了部分风荷载和地震作用。
A、B两栋塔楼柱网为对称关系,核心筒为平移关系,两栋塔楼主要构件竖向构件的截面尺寸及材料强度完全一致。
核心筒外墙底部厚度500mm,5层及以上外墙厚度400mm;内墙厚度300mm、250mm、200mm三种,且5层及以上较底部有适当收减。
主要框架柱截面尺寸:南北两侧从1000x1200逐层收进到1000x700;东西两侧及角柱从1100x1200逐层收进到1000x1000;支撑钢连廊的框架柱截面尺寸最小为1100x1100,并设置钢骨以提高柱的延性。
2.连接体结构布置。
连接体采用钢桁架结构,结合工程的自身特点,本工程连接体整体的刚度较弱,无法将两侧塔楼连接为整体协调受力、变形,故连接体采用弱连接方式与两侧塔楼相连。