关于连体结构

关于连体结构 一、连体结构的特点 1、扭转效应显著 这主要是由于连体部分的存在，使与其连接的两个塔不能独立自由振动，每个塔的振动都要受另一个塔的约束。两个塔可以同向平动，也可相向振动。而对于连体结构，相向振动是最不利的。 2、连接体部分受力复杂 连体结构由于要协调两个塔的内力和变形，因此受力复杂。更何况，连体部分跨度都比较大，除要承受水平地震作用所产生的较大内力外，竖向地震作用的影响也较明显，有事甚至是控制工况。 3、连接方式多样 连体结构的连接方式大致分为两种，一种是强连接，另一种是弱连接。 （1）强连接 当连体结构有足够的刚度，足以协调两塔之间的内力和变形时，可成强连接形式。强连接又可分为刚接和铰接，但无论采用哪种形式，对于连接体而言，由于它要负担起整体内力和变形协调功能，因此它受力非常复杂。在大震下连接体与各塔楼连接处的混凝土剪力墙往往容易开裂，是设计中需要重点加强的地方。 强连接形式主要用于连体跨度层数较多，其本身刚度比较大，连体两端塔体刚度大致相等的结构。 （2）弱连接 当连体的刚度比较弱，不足以协调两塔之间的内力和变形时，可设计成弱连接形式。（如连廊） 二、连体结构的计算要点 连体结构应按复杂高层建筑进行结构设计，因此，按规范的要求连体结构应符合下列要求： （1）应采用至少两个不同力学模型的三维空间软件进行整体内力和位移的计算。《高规》5.1.13条 可采用SATWE和PMSAP进行分析和校核。ETABS是啥东西还没用过。 （2）抗震计算时，要考虑偶然偏心的影响，振型数要足够多，以保证振型参与质量不小于总质量的90%。   (3) 于连体结构采用强连接形式，结构的扭转效应非常明显，因此在地震作用时宜考虑双向地震作用的影响。 （4)《高规》3.3.4条第3款，应采用弹性动力时程分析进行补充计算。有条件的最好采用弹塑性静力或动力分析法      验算薄弱层弹塑性变形，并从中找出结构构件的薄弱部位，做到大震下结构不倒塌。在PKPM系列软件中     PUSH&EPDA软件可以进行弹塑性静力或动力时程分析计算，可以输出柔弱层位置及结构裂缝宽度分布图。 （5）一般连体结构跨度比较大，相对结构的其他部分而言，连体部分的刚度比较弱，受结构振动的影响明显，因此 要注意控制连体部分各点的竖向位移，以满足舒适度的要求。 （6）8度抗震设计时，连体结构的连体应考虑竖向地震的影响。《高规》10.5.2条条文说明中的要求，连体结构的 竖向地震作用的标准值可近似考虑连体部分重力荷载代值的10%，并按各构件分担的重力荷载代表值的比例分配。PKPM和PMSAP不能单独计算连体部分的竖向地震作用。 （7）连体结构属竖向不结构，按《高规》第5.1.14条的规定，竖向不规则结构其薄弱层所对应的地震作用标准 值的地震剪力应乘以1.15的放大系数。在SATWE中应在总信息内指定薄弱层。 （8）连体结构中连接部分的楼板狭长，在外力作用下易产生平面内变形，因此在结构内力计算时，应将该部分楼板 定义为弹性楼板。弹性楼板有三种选择方式，即弹性板6、弹性板3和弹性膜。设计人员应采用弹性膜。弹性膜是采用平面应力膜单元真实的反应楼板的平面内刚度，同时又忽略了平面外刚度，即假定平面外刚度为零。弹性楼板6假定可以同时考虑楼板的平面内刚度和平面外刚度，因此从理论上这种假定最符合实际，但与采用刚性板假定计算梁的内力和配筋不同，刚性板假定是楼面的竖向荷载均由梁来承担，再由梁传递给竖向构件。而弹性板6是由梁、板共同承担竖向荷载，梁的安全储备小。所以弹性楼板6主要用于板柱体系。 （9）根据《高规》10.5.5条的规定，抗震设计时，连接体与连接体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用，一级应提高至特一级，若原抗震等级为特一级则不再提高。SATWE中，若想对个别构件抗震等级修改，可以在“特殊构件补充定义”中指定。 （10）连体结构风荷载计算比较复杂，不能按照一般的结构计算风荷载。按照《高规》第3.2.8条的规定，立面开洞 或连体建筑，宜采用风洞试验确定建筑物的风荷载。另外，由于连体结构两塔之间离得比较近，易产生漩涡效应， 因此应按《高规》第3.2.7条的规定计算体型系数。《高规》第3.2.7条规定：当多栋或群集的高层建筑相互间距比较 近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应。一般可将单栋高层建筑的体型系数乘以相互干扰的增大系数 μ，该系数可参考类似条件的试验资料确定；必要时宜通过风洞试验确定。如不能做风洞试验 μ可按下表确定：该表源自《复杂高层建筑结构设计》 d/B          d/H 地  貌                       μ          ≤3.5 ≤0.7 A、B 1.15 C、D 1.10 ≥7.5 ≥1.5 A、B、C、D 1.0 注：1、d为两塔楼之间的距离，B为所分析建筑物的迎风面平面尺寸，H为所分析建筑物高度：2.d/B或d/H为上表中间值时，可采用插值法确定，条件d/B或d/H取影响大者计算。在SATWE中可以将 μ直接乘以体型系数后，填入风荷载信息中。 （11）连体结构采用刚性连接时，应特别注意加强连接体结构与主体结构的连接构造，这既包括水平连接也包括竖向连接，尤其是支座部位的连接构造。对于连体结构与主体结构的水平连接，宜将连接体结构延伸至主体结构内一至两跨并与其主要竖向抗侧力构件可靠连接。连接体结构的楼板应与主体结构的楼板可靠连接并加强配筋构造。为了有效的提高连体结构的承载能力和在罕遇地震下结构的延性，在主体结构中与连体部分梁相连的柱宜设置为型钢砼柱并应至少保证该柱在中震作用下不屈服。此外宜加厚连体结构两侧的两道横向剪力墙的墙厚，并在剪力墙内设置型钢。 （12）连体结构中的连接部分宜进行中震验算，其主要受力构件宜尽量满足中震弹性设计要求，且至少宜保证连接体支座处在中震作用下不屈服。所谓中震弹性是指：在中震作用下，结构的抗震承载力满足弹性设计要求，计算可不考虑地震内力调整，但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数；所谓中震作用下不屈服是指：地震作用下的内力按中震进行计算，地震作用效应组合均按《高规》第5.6节进行，但分项系数均取不大于1.0，不进行内力调整放大，构件的承载力计算时材料的强度取标准值。 （13）连体结构内侧和外侧墙体在罕遇地震作用下受拉破坏严重，出现多条受拉裂缝，宜适当提高剪力墙竖向分布筋的配筋率和端部约束边缘构件的配筋面积，以增强剪力墙抗拉承载力。