高层双塔结构的地震反应
高层建筑结构设计的地震反应分析
高层建筑结构设计的地震反应分析摘要：结合工程实例，阐述了高层建筑结构设计地震反应分析模型，并对初步设计阶段结构动力特性进行了分析，最后对框架层间剪力的调整和现浇楼面梁的刚度增大系数进行了分析。
关键词：高层建筑；抗震设计；梁刚度增大系数我国高层建筑的结构材料一直以钢筋混凝土为主。
随着设计思想的不断更新，结构体系日趋多样化，尤其是在抗震设防地区，如何准确地对这些复杂结构体系进行抗震分析以及抗震设计，已成为高层建筑研究领域的主要课题之一。
近年来，许多科研和软件设计人员对高层建筑结构进行的大量的分析与研究，目前我国已有多种高层建筑结构分析设计软件。
但是，在建筑功能等要求复杂多样化的今天，工程设计中经常会遇到一些问题，如果简单地直接应用设计软件计算设计，可能会出现不必要的浪费，有的甚至造成工程事故，这就要求结构工程师不断积累经验，运用概念设计的原则，结合理论分析与试验数据对具体工程一些特殊问题具体分析、具体处理。
1 工程概况某大厦地处市中心地段，为市标志性建筑。
整个建筑由酒店、商场、公寓和会堂四部分组成，总建筑面积13.5万m2，分两期工程进行设计建造。
一期工程xx酒店为xx大厦的主体建筑，由四星级高级宾馆及部分五层裙房组成，建筑面积为7.6万m2，地下两层、地上36层，建筑高度99.8m。
五层以下为健身、娱乐、餐饮、购物等配套设施，面积较大，6层主要为音乐茶室，7层为设备层，8-30层为宾馆客房，顶层设观景餐厅。
酒店主楼采用现浇钢筋混凝土内筒外框架结构体系，按7度抗震设防，建筑场地类别为II类，抗震设防类别为丙类，框架和剪力墙的抗震等级均按二级。
2高层建筑结构设计地震反应分析模型此酒店工程为超限高层建筑，建筑高度为99.8m，结构形式为钢筋混凝土现浇内筒外框架结构体系。
5层以下面积较大，其中地下1, 2层为设备用房，地上1-5层为健身、娱乐、餐饮、购物等配套设施。
6-31层为标准层，其中7层为设备层，其余层为宾馆客房。
考虑土与上部结构共同作用的双塔楼连体结构地震反应分析
［ 章 编 号 ］ １０—４２ ２０ ） —０ １ ５ 文 ０２８ １ （０７ ０ ０４— ６ ０
考虑土与上部结构共 同作 用的双塔楼连体 结构地 震反 应 分析
何 涛 何 三 喜 剥 伶 俐 １ 中国地震局地震研究所， 一， ，、 （． 湖北 武汉 ４０ １ ２ 武汉地震工程研究院， ３ ７； ． ０ 湖北 武汉
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ａ ｔｏ ｎ ｉｅ ｒｎ ｓｉ ｃ ｏ ｄ ｎ ｅ ｗｉ ｈｅｃ ｎ ｉｅ ａｉｎｏ ｅ ｄ ｎ ｍｉ ｏｌｓｒ ｃｕ ｅｉ ｅａ ｔｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ｆｃ ｆｅ ｇｎ ｅ ｇ ｉ ｎ ａ ｃ ｒ ａ ｃ ｔ ｔ ｏ ｓｄ ｒｔｏ ｆｔ ｙ ａ ｃｓ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｎｔｒｃｉｎ．Ｂｙ ｃ ｎｒｓ ｔ ｈｅｃ ｍｍｏ ｉ ｈ ｈ — ｏ ｔａ ｔｗｉ ｔ ｏ ｈ ｎ ｏ ｅ， ｔｅ ｍｏ ｅ ｔ ｈ ｙ ａ ｃ ｓ ｉ ｓｒ ｃｕｅ ｉ ｔｒｃｉｎ ｏ ｏ ｂｅ ｔｗｅ ｏ ｎ ｃ ｉｇ ｓｒ ｃｕｅ ｉ ｏ ｎ ｅ ｙ ＡＮＳ ｒｇ ａ ｉ ｈｓｐａ ｅ ． ｎ ｈ ｄ ｌｗｉ ｔｅ ｄ ｎ ｍｉ ｏｌ ｔｕ ｔ ｒ ｎｅａ ｔ ｆａ ｄ ｕ ｌ—ｏ ｒｃ ｎ ｅ ｔｎ ｔｕ ｔ ｒ ｓｆ ｕ ｄ ｄ ｂ ｈ — ｏ ＹＳ ｐ ｏ ｒｍ ｎ ｔｉ ｐ ｒ Ｔｈ ｅ ｕｔ ｌｕ ｔａｅ ｔｅ ｐ ｒｏ ｓ ｏ ｈ ｔ ｃｕ ｅ ｒ ｌｎ ｅ ． ａ ｄ ｔ ｓｉｍｉ ｒｓ ｏ ｓ ｉ ｒ ｉｔｎ ｅ． Ｔｈ ｅ ｅ ｉ ｗｈｃ ｓ ａ ｓ ｄ ｂ ｈ ｅ ｒｓ ｌｓｉ ｓｒｔ ｈ ｅ ｄ ｆｔｅ ｓｒ ｔｒ ａｅ ｏ ｇ ｒ ｌ ｉ ｕ ｎ ｉ ｅｓ ｃ ｅ ｐ ｎ ｅ ｓ ｍｏ ｅ ｎｅ ｓ ｓ ｅ ｆ ｃ ｉｈ ｉ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔｅ ｄ ａ ｃ ｓ ｉ ｓｒ ｃｕｅ ｉｔ ｒｃｉｎ ｃ ｎ’ ｇ ｏｅ ｅ ａ ｓ ｆｉ ａａｎ ｓ ． ｙｎ ｍｉ ｏｌ ｔ ｔ ｒ ｎｅａ ｔ ａ ｔｂｅ ｉｎ ｒ ｄ ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｔ ｆｔｌｅ ｓ — ｕ ｏ ｓ Ｋｅ ｗ ｏ ｄ ｄｏ ｂｌ—ｏ ｒｃ ｎ ｅ ｔｎ ａｌｂ ｉｄｎ ｙ ｒ ｓ： ｕ ｅ ｔｗｅ ｏ ｎ ｃｉ ｇｔｌ ｕｌ ｉｇ； ｓｉｍｉ ｅ ｐ ｎ ｅ； ｉｔｒｃｉｎ；ＡＮＳ ｒｇ ａ ｅｓ ｃ ｒｓ ｏ ｓ ｎｅ ａ ｔ ｏ ＹＳ ｐ ｏ ｒｍ
大底盘双塔连体结构的地震反应谱分析
第一作者简介 ： 佞 （９ ｌ ， ， 肖 １８ 一） 男 昆明理工大学硕士研究生 。
１ ７期
肖 佞， ： 等 大底 盘双塔连体结构 的地震反应谱分析
４ ０ ０３
７ ０ ２４ ０
… … … … … — 一
０ ０ ３ ５ ０ ５ ０ ０４ ５ ０ ０ ０ ０ ０
摘
要
大底 盘双 塔结构是 指将底部 几层公共空间设置为大底 盘， 在楼层上部用 两个 塔楼作 为主体 的结构 ， 而在塔楼 间的某
些楼层用连体连接起来 ， 就成为 了大底盘双塔楼连体 高层建筑 结构。在近 些年 ， 此类结构 在 国 内外 的各 种工程 中均有应 用。 运用 Ａ Ｓ Ｓ 限元程序采用振 型分 解反应谱法对大底 盘双塔连体 结构进行 分析 ， ＮＹ 有 得到不 同的抗震性能结果。 关键词 大底盘 双塔 连 体结构 连接方式 Ａ 地 震响应 中图法分类号 Ｔ ３２ １ Ｕ ５ ．； 文献 标志码
４
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图 １ 大 底 盘 平 面 布 置 图
一 一 一
地震 反 应是 指结 构 由地震 引起 的振 动 ， 它包 括 地 震在 结构 中 引起 的 内 力 、 形 和 位 移 ， 般 都 是 变 一 通 过结 构 动力学 的分析 方法 来进 行求 解 。
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关于钢筋混凝土超高层建筑结构地震反应有关问题的探讨
１ 场 地 卓 越 周 期 ： 现 场 分 别 布 置 二 个 测 点 ） 在
分 别 在 地 面 、 ９ 一１ ｍ 处 测 量 其 相 应 的 周 期 。 一 ｍ、 ６
米 。 埋 深 相 差 ６０ ． ５米 。 二 个 高 塔 均 作 用 在 一 个
在 近 震 多 遇 地 震 （ 震 ） 罕 遇 地 震 （ 震 ） 特 征 小 、 大 时 周 期 为 ０３ ．６秒 和 ０４ ．２秒 ，按 抗 震 规 范 （ Ｂ １ — Ｇ Ｊ １
随 着 社 会 的 发 展 ， 高 层 建 筑 越 来 越 多 ， 式 超 形 也 更 加 多 变 、 颖 ， 现 行 规 范 不 能 完 全 囊 括 超 高 新 而 层 建 筑 结 构 所 遇 到 的各 种 问题 ，我 们 设 计 的 天 津 市 鸿 吉 商 贸 中 心 工 程 涉 及 了许 多 超 高 层 建 筑 结 构
维普资讯
建
筑
天 津 市 政 设 计
２ Ｏ Ｎｏ － Ｏ２ ２
．
关 于钢 筋 混 凝 土超 高 层 建 筑 结构 地 震 反 应 有 关 问题 的 探 讨
董 雪 陈 哲
［ 摘 要 】 本 文 根 据 天 津 市 鸿 吉 商 贸 中心 工 程 是 一 个 大 底 盘 上 的 双 塔 楼 超 高 层 建 筑 ， 地 下 且
室埋 深 不 同 ， 差 ６０ ｍ 的 工 程 实例 ， 过 大 量 试 验 和 有 限元 计 算 与 分 析 ， 得 了宝 贵 的 经 验 相 ．要 的 结 论 得
［ 关键词】 超 高 层 钢 筋 混 凝 土 结 构 地 震 反 应 场 地 动 力 特 性
竖向地震作用下双塔连体结构非线性时程解析
竖向地震作用下双塔连体结构非线性时程解析摘要：双塔连体结构是通过连接体，将两个塔楼的上部连接在一起，形成即可以独立而又相互连通的独特的建筑结构形式。
双塔连体结构以其新型的外观在建筑领域得到广泛应用。
但是，双塔连体结构在地震的作用下，扭转现象非常明显，而且竖向地震作用下抗震效果如何，需要对双塔连体结构建筑体进行非线性时程分析，以确定最终的双塔连体结构的抗震能力。
本文通过对某一双塔连体结构的数字化模型进行竖向地震波的输入，利用非线性时程分析方法，对双塔连体结构进行受力分析，研究受地震竖向分量的影响。
结果表明，在竖向地震作用下，双塔连体结构在竖向存在一定的位移。
关键词: 竖向地震；双塔连体结构；非线性时程；地震波；随着我国建筑技术的不断进步，国内不断涌现新型的建筑结构，给建筑业带来新的生机。
其中双塔连体结构，即将两个相互独立的建筑体在上部通过设置连廊将不同建筑物连在一起[1]，形成一个相互连接的共同体的结构形式，具有设计的独特性和外观的新颖性而在我国得到广泛应用。
由于近几年来，我国陆地地壳运动频繁，地震多发，地震烈度各有不同，这就要求双塔连体结构的建筑体进行设计时必须要以《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）[2]为指导，具有较强的抗震能力才行。
因此，必须首先对双面塔连体结构进行抗震分析。
不同地区，根据本地震活动情况，对模拟模型选择不同的地震波输入模拟系统后，计算双塔体连体结构在地震中的位移情况来判断抗震效果，根据分析结果，在实际施工过程中，再对破坏程度较大的结构进行加固，使双塔连体结构的建筑体具有较好的抗震能力。
本文仅对竖向地震作用下双塔连体结构进行非线性时程分析。
一、双塔连体结构的计算模型某双塔连体结构为高度28.5m的对称性双塔连体结构医院建筑体。
双塔连体结构采用NosaCAD软件建立结构的整体分析模型。
由于NosaCAD的模型模拟是通过AutoCAD软件建模实现的，因此，模拟建模在AutoCAD中进行。
地震荷载作用下高层双塔结构动力响应研究
4
刘洪江“4.20”
.
芦山地震次生滑坡灾害
危险性评价[J]. 云南地理环境研究,2019
岩土工程与地基基础
安徽建筑
土体的容重增加，增大了下滑力，前缘坡
5
灾 害 特 征 及 稳 定 性 评 价 [J]. 西 部 资 源 ,
H1边坡防护设计图
结语
薛建志 . 湖北省黄石市黄思湾后山滑坡
2022(2):1-3.
地震荷载作用下高层双塔结构动力响应研究
蔡春平，马少华，冯强，张若天，吕抗抗
（中铁十五局集团第四工程有限公司，河南
450000）
要：为评估地震荷载下非对称双塔结构的抗震性能，针对新疆某高层双塔结构，采
用MIDAS软件对结构进行了模态分析，在此基础上对非对称双塔结构在地震激励下的
建筑结构研究与应用
安徽建筑
果可信。在结构振型和模态分析的基础
上，对双塔结构在地震荷载下的反应进
行了分析，为进一步研究结构的动力响
应特点及规律奠定了基础。
2.1模型建立
为研究双塔体系在风荷载及地震作
用下的结构响应，依据工程设计方案，建
立 有 限 元 模 型 ，模 型 长 60.0m，宽 为
16.0m。其中，框架柱和框架梁采用梁
构件尺寸（单位：mm）
构件名称
截面尺寸
混凝土强度等级
框架柱
500×500
C30
框架梁
300×500
C30
楼面板
厚度 100
C25
整个体系为非对称双轴结构，抗震
设防烈度为 8 度，框架结构为主要受力
体系，内部隔墙采用轻质砌块填充，不考
虑内部隔墙的承重及抗震作用。
场 地 水 位 变 幅 为 0.66～8.33m，土
双塔连体结构抗震设计
三 连接体的结构方案确定来自连接体是连体结构中一个重要组成部分, 其主要作用是在整个结构中协调2个塔楼的 变形。由于各塔楼的刚度及质量不同,结构
的振动特性和变形也不同。要协调两塔的 变形,连接体必然要受到很大的作用力。而 在实际工程中既没有绝对对称的结构,更没 有绝对对称的水平力,即使是设计为对称的
二、连体结构动力计算 模型
连体结构总体为一开口薄壁构件，扭转性 能较差，扭转振型丰富，地震作用下容易 引起较大的扭转反应，易使结构发生脆性 破坏。
通常采用的计算模型主要有“串并联质点 系模型”，“串并联刚片系模型”，以及 “三维空间有限元模型” 。
“串并联质点系模型”是将塔楼各个楼 层简化为一个质点，楼板上下各1/2层高的 构件质量集中于该点，每个质点只有沿主 轴方向的两个自由度，对于双轴对称以及 单轴对称的连体结构，其在对称轴方向的 振动互不耦合，地震作用下只激励地震作 用方向上的平动振型，因此，这两种情况 下，对称轴方向的地震作用计算，可以选 用这种模型。
• 主要原因有以下几点。 (1)钢结构的延性比较好,能适应连接体较大的变形, 满足连接体在复杂应力下的变形需要。
(2)采用钢桁架,还可以增大连接体的刚度,提高其抗 震能力。
(3)可以减轻连接体的自重,减小结构的地震反应。 (4)施工方便。对大跨度的钢筋混凝土结构要在几
十米的高空支模浇筑很困难。如果采用钢结
通常应根据连接体的跨度和主体(塔楼)的结 构材料来确定。一般来讲,连接体的材料应 该与主体结构相同,以便于连接体支座的设 计。当跨度不太大,主体是钢筋混凝土结构
结构时,采用钢筋混凝土的连接体比较经济 合理,连接体的支座设计也比较简单;但当
连接体的跨度比较大时,无论主体结构的材 料采用什么,连接体材料类型都适合采用钢 结构的形式。
竖向地震下双塔楼结构的行波地震反应分析
竖向地震下双塔楼结构的行波地震反应分析楼梦麟;张喜【摘要】以北京LG大厦为研究对象,应用通用有限元软件建立计算模型,对该结构进行竖向地震作用下的行波地震反应分析,给出了该结构顶部典型节点的位移和加速度以及双塔楼框架柱位移、层间位移和内力等,并与在一致输入激励下的地震反应进行比较,继而考虑水平和竖向地震同时作用的行波效应对结构地震反应的影响,探讨了这些节点和框架柱的相关物理量在地震行波作用下的变化规律.将双向(水平和竖向)地震作用下的反应与水平地震作用下的反应进行比较,探讨了双向地震作用下竖向地震作用对结构地震反应的贡献.结果表明:行波效应对结构地震反应的改变较大.%The seismic responses of Beijing LG Building based on a calculating model in the general finite element software under vertical uniform excitation and travelling wave excitation were computed. The displacement and acceleration of the typical nodes at the top of the structure as well as the displacement, story displacement and internal force of the frame columns of two-towers were given, and compared with those under the excitation of uniform input. Then, the seismic response analysis of the structure under horizontal and vertical travelling wave excitation were carried out. The change rules of the respective physical variables of those nodes and frame columns under the traveling wave excitation were discussed. The results of horizontal and vertical seismic excitation were compared with those data produced under horizontal seismic excitation to analyze the role of vertical seismic to seismic response. The results showthat traveling wave effect makes the seismic responses of the structure a great change.【期刊名称】《建筑科学与工程学报》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】7页(P94-100)【关键词】双塔楼结构;竖向地震作用;一致激励;行波激励;时程分析;振型【作者】楼梦麟;张喜【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU352.10 引言大跨度结构在计算中有必要考虑地震动的空间相关性，深入研究其在多点输入下的抗震性能具有重要意义［1－2］。
大底盘不对称双塔结构自身特性对地震反应的影响
大底盘不对称双塔结构自身特性对地震反应的影响大底盘双塔结构是多塔结构当中较为典型的一种结构形式，被广泛的应用于高层建筑结构中，其抗震设计方法与传统的结构体系有较大的不同。
结合具体的工程实例，分析大底盘不对称双塔结构自身结构布置影响因素中底盘高度及底盘刚度对地震反应的影响。
[关键字] 大底盘；双塔结构；地震反应；高度；刚度1.引言高层建筑是社会需求与经济繁荣、科技进步的产物。
随着对高层建筑使用功能要求的日趋复杂，高层建筑数量的日渐增多，高度的不断提升，结构形式的不断发展，衍生出了适应现代化城市发展要求的建筑结构体系——大底盘多塔楼结构，此类建筑具有优美的建筑造型和较高的土地使用率，成为一种实际工程中被广泛应用的复杂高层结构，同时也是一种较为常见的高层建筑形式。
本文结合具体的工程实例，对多塔结构中比较有代表性的双塔结进行分析，探讨大底盘不对称双塔结构自身结构布置影响因素中底盘高度及底盘刚度对地震反应的影响。
2.工程概况山东某大型商住楼，总建筑面积20万平方米，由购物中心、超五星酒店、高档写字楼、公寓及住宅等组成，集购物、休闲、餐饮、文化、娱乐等多种功能于一体，形成独立的大型商圈，现已建成并投入使用。
地下负一层为大型超市和车库，地下负二层为车库和设备用房，地上1～4层为商业网点，皆为框架结构；4层以上为住宅及公寓，其中塔1为32层，框支剪力墙结构，高度为99m，塔2为45层，框架筒体结构，结构高度为149m。
该工程结构设计要求使用年限为50年，结构安全等级二级，抗震设防烈度6度，基本地震加速度为0.05g，场地类别为Ⅰ类，基本风压为0.7KN/m2，设计地震分组为第二组，周期折减系数为0.8。
3.计算模型本结构采用串并联刚片系层模型，该模型是高层建筑结构中最为常见的分析模型，其在引入楼板平面内无限刚、楼板平面外刚度为零的假定后，将每层楼板简化为具有一定平面尺寸和转动惯量的刚片，每个刚片具有X，Y，三个自由度，楼层的质量集中于剛片的质心。
大底盘不对称双塔结构地震反应分析
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｓ ｅ ｉ ｓ ｍ Ｒｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｕｎ ｓ ｙ ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ＇ ｌ ￣ｉ ｎ Ｔ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｗｉ ｔ ｈ Ｅｎ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｄ Ｂａ ｓ ｅ
ＬＩ Ｕ Ｘｉ ａ ｏ ｚ ｈ ｅ ｎ ． ＬＥＩ Ｑｉ ｎ ｇ ｇ ｕ ａ ｎ ＇ 。
现代 化发 展使 人们更 加 倾 向于对 大底 盘不 对
称 双塔 楼 结构 进行 研 究 ， 大底 盘 双 塔 的发 展 更 加 趋 于多样 化 ， 由于不 对称 双塔 结 构相对 比较复 杂 ，
目前对 其 地震 反应 研究 仍然 有 限 。按 照 以往单 塔
结 构性 能 进行设 计 ， 建筑 安全 很难 得 以保证 ， 因此
第２ ３卷 第 ４期
２ ０ １ ５ 年 ８月
安 徽 建 筑 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｊ ｉ ａ ｎ ｚ ｈ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｖｏ １ ． ２ ３ Ｎｏ ． ４
Ａｕ ｇ ． ２ ０ １ ５
大 底 盘 不 对 称 双 塔 结 构 地 震 反 应 分 析
析， 时程分 析 ， 根 据软 件分 析数 据计 算层 间位 移与 层 间位 移角 ， 判 定 结构 地 震 反 应 特性 是 否符 合 要 求， 为今后 的研 究提 供参 考 。
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。Ｔ 。 ｌ ｌ ｌ １
图 ４ 第二类不对称双 塔 １～ ５层平 面
２ ２ 振 型分 析 ．
上述三种结构模 型的前 １ ０阶振型 曲线示 意图
如 图 ５ 图 ６ 图 ７ 、 、 。
…
｛ ；
）
Ｉ、一一 Ｘ 、 图 ／儿 ◇
多特点 ， 主要是各塔 可 以通过 底盘相互 影 响， 平动
和扭转耦联是多塔结构地震反应的一大特点 。 本文根据实际工程设计 的特点 ， 采用简化模型
水平地 震作 用下 的结构 动 力反 应 基本 方 程 ： ［ ｛ ｝ ｃ ｛ ＋［ ｛ ＝一［ ｛ ） （ ） Ｍ］ Ｄ ＋［ ］Ｄ｝ ］ Ｄ｝ Ｍ］ Ｄ （ ｝ １ （ ） 中 ［ 、 ｃ 、 ］ ｛ 分别 为广义 质量矩 １式 Ｍ］ ［ ］ ［ 、 Ｄ｝
振周期、 型特 点、 振 地震作用 和结 构位 移等 的特 点， 常用 的双 塔结 构 的动力 性能 有 了进 一步 的认 识， 对 并为 设计作 一 些参考
建议。
关 键词
双塔结构
动力分析模型
地震反应
结构 布置形式
中图法分类号 Ｔ ９２４ Ｕ７ ． ；
文献标识码 Ａ
随着建筑技术 的迅速发展 ， 高层建筑 的结构形
扭 转 的 振 型 参 与 系 数 ， 仅 考 虑 ｚ方 向 地 震 作 当 用时 ：
ｎ ｎ
ｙ ∑
ｉ １ ＝
Ｇ 霹＋ ＋ ） （ ／ Ｇ ３ ）
维普资讯
科
学 ．技
术
与
工
程 表 ２ 第一类不对称双塔模 型类别
６卷
串联 刚 片系模 型 。 本 文 为 了 与 实 际 工程 应 用 一致 ，
式越来越复杂。由于适合现代城市的发展要求 ， 大
底盘高层多塔楼结构成 为一种实 际工程 中广 泛应
也采用此程 序和相 同模 型进 行分析 。在 串联刚片
系模 型 中 ， 中在 每 个 楼 层 的 质 量 有 三 个 自由 度 ， 集 两个 正交 方 向 的平 动 自由 度 和 一 个 平 面 内 的 扭 转
瓦 、 分别为 振型 层质心在 ｘｙ ， 方向的水平 相对位移 ； 表示Ｊ ． 振型 ｉ 的相对扭转角 ； 层 Ｇ 为质 点 的重力荷载代表值 ２ ，。 Ｊ 对称多塔结构在水平地震作用下 ， 对称振型的 参与系数为零 ， 不对称双塔结构所有振型参 与系数 均不为零 ， 而且以平扭耦联振型为主＿ 。 ３ Ｊ
＠
２０ Ｓ ｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ６ ｃ．Ｔ ｃ ． ｎｎ ．
建筑技 术
高层双塔结构的地震反应
魏 清 沈蒲
（ 湖南大学 土木工程学 院， 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ２
摘要
高层 多塔结构是 一种 复杂高层结构 ， 分析 了多塔结构 中比较典型 的对称和 不对称双 塔结构 的地 震反应特 性 ， 比较 了自
１ 动力分析模型
１ １ 双塔结构的计算模型 ． 对于一般的多塔结构 ， 工程设计 常使 用多层及
振型分解法计算地震作用 ：
＝
Ｇｉ ，
＝
Ｙｉ ， ｊＧｉ
＝
Ｇ
（） ２
（ ） 中 ２式
Ｆ Ｆ 分 别 为 振 型 层 的 ｚ方
高层建筑结构空 间有 限元分析 与设计 软件 Ｓ Ｔ Ａ ＷＥ
维普资讯
第６ 卷 第 １ 期 ２０ ７ ０６年 ９ 月
１７ ・８５ ２ ０ ）７ ２ １—５ ６ １１ １ （０ ６ １—７ ９ ０
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ ． Ｎｏ １ Ｓ ｐ ０ ６ １６ ．７ ｅ ．２ ０
Ｓ ｉ ｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ
用的复杂高层结构 ， 但在结构理论分析方面还不够
成熟。结构的简化和模拟 分析方 面均存在一 些 困 难， 比如平面刚度处理等。多塔结构地震反应有许
自由度。各个塔楼通 过底盘 可以相互影响 ， 这使得 结构刚度 质量 等不对称 的时候就会 产生平扭 耦联
振动 。
１２ 结 构动 力反 应分 析 方 法 ．
．
’Ｔ 。 ｌ Ｉ ｌ ｌ
上． ’Ｔ ’ ｊ
．
—
．上 ． 。丁 ’ ｌ
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ｃ
图 １ 计算模 型
（） ３ 第二类不对称双塔 ， 两塔均 为 ３ ０层 ， 面 平
布 置如 图 ４所 示 ， 型编号 为 Ｃ Ｔ 模 Ａ 。
２ 结构地震反应特性
Ｉ Ｉ
ｌ ｌ
２１ 算 例类 型 ．
分别对大底盘双塔结 构的对称结构 模型和不
对称结构模型进行算例分析 ， 对其在水平地震作用
下的振型、 自振周期 、 地震力和位移特点进行探讨。 采用底盘结构不变 ， 分别对左右塔的层数 和双塔 的 布置位置进行改变来研究其变化规律 。 塔楼层数和布置情况 ： （） １ 对称双塔 ， 塔与右塔均 为 ３ 层 ， 左 ０ 对称布 置， 但左右塔净距不同， 模型编号如表 １ 所示。
对多塔结构 中比较 有代 表性 的双塔 结构 的三 类结
构布置形式的９种模型进行 了比较分析 ， 探讨 了其 自振周期 、 型 曲线 、 振 地震 作 用 和 结 构 位移 等 的
特点。
阵、 广义阻尼矩阵 、 义侧 移刚度矩 阵和广 义位移 广
矩阵。
多塔结构一般需要考虑扭转影响 ， 按扭转 耦联
进行分析 ， 分析模型采用楼板平面内刚度无限大的
２０ ０ ６年 ５ ８日收到 月 第一作者简介 ： 清 （９ ２ ） 男 ， 士研究生 ； 究方 向： 构 魏 １８ 一 ， 硕 研 结
工 程 。Ｅ ｍ ｉ： ｅ ｉｇ ｄｈ １３ ｃｒ — ａｌｗ ｉ ｎ ＿ ｓ＠ ６ ．ｏ ｑ ｎ
向、 方 向和转角方 向的地震作用标准值 ； 为相应 Ｙ 于第 振型 自振周期 的地震 影响系数 ； 为考虑 ，