高层建筑连体结构设计技术研究
浅谈高层建筑的结构设计与施工技术

Байду номын сангаас
技术手段 、 机械作业等原因的影 响 , 常会 出现 体而形成。高层建筑 物连体结构的跨度因建筑 经 1 结构 的简单 性 . 1 应将 复杂 的变成 简单 。 将结构 的受力与传 建筑体地面或墙体出现局部裂缝 的现象 。混凝 的实际需要及 用途的差异而略有不同 。在 国内 力途径设计 成越 简单、 直接 和明确就越好 。 尽可 土施工技术人员一定要考虑到由于外部气候条 现阶段 应用 的高 层建筑 物连体 结构 施工技 术 能避免出现 以抗扭为主 导的关 键性传力构 件。 件 、 天气状况的不同 , 混凝土的结构 自 然也会有 中,连 接体与主体结构 的连接—般采用刚性或 传 力途径越 复杂就越易形成 内力与变形 的不协 所差异 ,其裂缝宽度的控制也会有不 同的控制 柔 性连 接两种形式 。由于高层建筑物连体 结构 标准。 前 , 目 国内高层建筑中混凝土施 工技术对 得 竖向刚度容易发生突变 ,结构扭转效应也相 调和难以预料 的薄 弱环节 。 且竖 向与水平地震组合作用对连 接体 同理 , 结构进行分析计算时, 该运 用最 于裂缝问题的预防与控制,普遍 以施工期间的 对较大 , 对 应 及其 附近主体结构有不利影响 , 受力 复杂。因 简单 、 直接 、 念很清楚 地计算方 法; 忌使 技术强化与重点监管为主。 最 概 切 用概念含糊不清, 的甚至连概念都看不 出来, 有 2 . 高层建筑 整体强度 的控制 。 .2 1 在高层建 此,在连体机构施工技术的应用中一定要 强化 筑混凝土施工中 , 建筑整体强度 的控制是至关 建筑物 的整体抗震性能 ,全面保障建筑 物的使 系数套系数 的繁琐计算方法 。 重要的 。也是建筑 工程质量达到 国家相关检验 用安全 与整体性能 。 另外 , 节点剐度对高层建 筑 1 结构 的规则性和均匀性 . 2 高层建筑混凝土施 工中, 技术 物整体 刚度 的影 响也很大 ,屈曲是 在施工 中必 1 .建筑平 面规则, 内结 构布置宜规 标准的根本保障。 .I 2 平面 则、 对称 、 均匀、 减少偏心, 使建筑 物分布质 量产 人员一定要根据国家及地 区相关工程质量标准 须 引起重视 的重要技术问题 之一。 生 的地震 惯性 力能 以 比较 短 和直接 的途径 传 的要求 , 调配出不同强度等级 的混凝土样品 , 并 2 . 结构整体冈度要求。 .2 3 Ⅱ 在高层建筑物连 递, 并使质量分 布与结构刚度 分布协调, 限制质 要将其 送到指 定 的质检 机构进 行级 配强度 试 体结构施工过程 中, 通常在设置连体后 , 塔楼在 量 与刚度之 间的偏心 。 建筑平面规则 、 结构布置 验 ,混凝土施工 中要严格按照级配报告的标准 连接楼层处的刚度容易发生 巨大变化 ,当连体 均匀 , 利于防止薄弱层 的子结构过早破坏 、 有 倒 进行大批量 的混凝土调配 。在混凝土现场施 工 刚度较大时 , 此处刚度的突变明显 , 受力较为复 技术人员还要加强原材料的质量控制与 杂 。美 国新泽西州的著名建筑技术研究机构通 塌, 使地震作用 能在各子结构之 间重分布, 加 环节 , 增 结构 的超静 定的数量, 发挥整个结构耗散地震 强度检验 , 一旦 发现水泥 、 、 砂 石的配级难 以达 过长期研究与实验表明 : 在施工过程 中, 当高层 能量 的作用 。 到标 准的情况 , 一定要及时制定调整方案 , 取 建筑物连体结构的相对 刚度较小时 ,可 以把双 采 1 . 沿建筑物竖向的结 构布置宜 规则 、 .2 2 均 相应 的补救措施 ,以确保对于高层建 筑整体 强 塔连体结构简化为双塔 结构计算 ,计算 内力误 匀, 避免刚度、 承载能力和传力 途径的突变, 避免 度 的 控 制 。 差不是很大 ; 当连体相对 刚度较大时 , 把塔楼连 有过大的外挑和内收.以限制结构在竖 向某一 , 22转换层施工技术 . 接楼层连同连体一起 当作一刚性楼层 ,计算误 在非对称结构的施工技术应用 中, 工 楼层 或少数几个 楼层 出现敏感 的薄弱部 位, 以 2 . 控制 网的布置。 .1 2 高层建筑转换 层的结 差也很小。 致在这些部位因产 生过大的应力集 中和过大的 构 分为顶层 、 转换层 以上标准层 、 转换 层 、 转换 程技术 管理人 员应尽量通过技术手段与方法减 变形而使结构不安 全。 层 以下等 四个层面 。 在高层建筑转换层施工 中, 小连接 体刚度 , 并使高塔 的位移回应 减小 , 塔 低 13结构 的刚度 和抗震能力 . 由于受施工范围的限制 ,为了全面保证施工 的 的位移 回应增 大 , 最终满足连体结构的整体 刚 1 .水 平地 震作用是双 向的。 构布置应 整体进度和质量 ,以及施工过程 中各个控制点 度要求 。 .1 3 结 使结构能抵抗任何方 向的地震作用 。 一般情况, 不遭受破坏 ,主楼 的垂直度和施工测量数据都 3 结论 可使 结构沿平 面在 两个主轴方 向均具有足够的 必须得到有效地控制,各项数据存在某些误差 高 层建筑 结构概念 设计是 运用人 的思 维 刚度 和抗震能力, 同时还应具有抗扭转 剐度 和 是不可避免的 , 但是只有充分应用现代施工技 和判断 能力 。从宏观上决定高层建筑结构设计 抵抗 扭转振动的能力, 现在抗震设计计算 中不 术和测量仪器,是完全可 以吧误差控制在科学 中的基本 问题 。 具体说来, 就是要有效地选择结 考虑 地震地面运动 的扭转分量, 在概念设计 中 范围之内的。 高层建 筑转换层施工 中, 控制网的 构体系。 与高层建筑物的使用要求相互协调。 采 应该 注意提高结构 的抗扭刚度和抵抗扭 转振动 布置就是要 将施工 内容显现在图表中 ,以实现 用 由大 到小 、 自顶向下的原则选定 结构型式, 使 的能力 。结构 的抗震能力则是结 构承载力及延 施 工各项 内容 的有序进行 。 所选结构型式在适当条 件下能使建筑具有形体 性 的综合反映 。 2 .钢筋制作和绑扎工艺。 .2 2 高层建筑转换 美和环境美, 并且满 足地形 、 质、 地 材料、 施工等 1 . 结构刚度 选择时, 可考虑场地特征, 层施工 中, .2 3 虽 钢筋作为最主要的建 筑材料 , 于其 条件, 对 综合处理好 功能、 技术 、 艺术 、 济等方面 经 选择结 构刚度, 以减少地 震作用效应, 但也要注 应 用的施工技术形 式为钢筋制作和绑 扎工艺 。 的矛盾。而结构工程师应研究建筑师提 出的构 意控制结构 变形的增大, 过大的变形将会 因 P 高层建筑转换层施工过程中 , 一 首先要在钢 筋沿 思方案, 努力保证构思方案具有必要 的安全可 △效应过大而导致 结构破 坏。 体周 围 固定 的距 离安置 一定数量 的 u形 钢支 行性. 并及时反馈信息, 使结构方案更趋 于合理 , 2 高层建筑 的施工技术分析 架 ,这样不但可以有 效保证钢筋 的整体垂直度 从而才能创造 出更加适用 、 安全 、 济 、 经 美观 的 2 混凝土施工技术 . 1 和外部保护层的厚度 ,而且对于转换梁钢筋 的 高层建筑。 在国内高层 建筑混凝土施工 中, 混凝土施 绑扎具有一定的稳固和定位作用 。转换梁钢筋 参考 文 献 工技术 的应用范 围极为广泛 ,混凝土施工技术 的绑扎必须严格按 照施工技术要求 ,及相关规 … 马 洪涛.国内高层建筑施 工的控制 与管理 1 的发展与创新 是保 证高层建筑物 质量 的根本 , 范来开展和进行 , 钢筋捆绑 的科学顺序为 : 架设 『 . M1 北京 : 中国社会科学 出版社 ,0 4 20. 也是促进 国内建筑行业施工技术全面发展 的关 u形支 架 , 放置外围 开 口底箍 、 扎牢 固, 绑 放置 『】 2孙冬 梅. 世界 高层建筑 工程项 目施工技术创 键部分 。高层建筑 中混凝土施工技 术的应用 过 内开 1箍 , 2 从中间向两边分层放置水平主筋 、 1 绑 新 的探 析 『 . 汉 : 北机 械 工业 出版 社 ,07 M1 武 湖 20 . 程 中,既要坚持与高层项 目建设实 际需要相结 扎牢固 , 从两侧插入水平开 口箍 。 只有严格遵守 【 赵越 双. 高层建筑施 工 中技 术管理工作 3 ] 浅谈 合 的原则 , 还要严格把握施工技术应用 的要点 。 钢筋 制作和绑扎工艺 ,才能保证高层建 筑施工 的要点和难点叨. 山西建筑科技 ,05 ( ) 20 ,9 . 高层建筑中混凝土施工技术应用 的要点 ,主要 的基本质量要求 。 f] 4蒋宏远 . 高层 建筑工程转换层 施工技 术的管
复杂连体高层建筑结构抗震性能计算分析研究

2 1 年 2月 01
结
构
工
程
师
Vo . 7.No 1 12 . Fb e .2 1 01
Sr trl tucu a En i e s gne r
复 杂 连 体 高 层 建 筑 结 构 抗 震 性 能 计 算 分 析 研 究
顾 云 磊 钱 江
( 土木工程防灾 国家重点实验室 , 同济大学结构工程 与防灾研 究所 , 上海 20 9 ) 0 0 2
adDss r eut n T n i nvrt, hnhi 0 0 2 C ia n i t dci , oN ie i S ag a 2 09 , hn ) aeR o U sy
Ab t a t C mpe h g —ie ul i g wih o n ce sr cu e , a a e sr c o lx ih rs b i n s t c n e t d t t r s d u s n w tp o sr cu e , h v b e y e f t tr s u ae en d v lp d fs n rc n e r .Wh l ei g s e ilf n to a e d n c ivn a t ua h p fe t ,t e e eo e a ti e e ty a s ie me t p ca u cin ln e s a d a h e ig p ri l rs a e efc s h n c sife s dfee e ewe n t et o r tt ee d fte c n e td sr cu e ma et i id o tu t r sb h v t n s ifr n eb t e h wotwe sa h n so h o n ce tu t r k h skn fsr cu e e a e f ge tsr s o lxt n b iu o so fe t h s h v ih r r q ie n s fr s imi a ct. S a g a r a te s c mpe iy a d o vo s tri n efc ,tu a e h g e e ur me t o es c c pa i y h nhi I tr ain lDe in C ne sa x c x mp e o u — fc d shih—ieb idn so u h tp i t re u ai n n en to a sg e tri n e a te a l fo to- o e rs u l ig fs c y e,w h ir g lrt i g y
超长大跨连体结构设计方法的研究

力墙 筒体 以及较大 柱截面 对钢筋混 凝土楼 屋盖沿 水平方 向 自由 收缩和温差变形产 生很 大 的约束 , 结构水 平 温差效 应十分 显著 。 为定 量 的分 析该 结构 的温度 应力 对结 构 内力及 配 筋影 响 , 采用 P A MS P对考虑 和未考虑 温差 的内力 配筋 最大值进行 了 比较 , 如表 3所示 。计算时 , 差按 当地温 差取 一 0℃ ; 温 2 钢筋混 凝 土部 分结
以某实际工程为例 , 对解决上述问题 的设计方法进行 了研究 。
图 2 转换桁架立面图
1 7层
一
1
J 6层
5层 4层
] 3层
图 3 横 向悬挑桁架
1 工 程概 况
本研究 以某高新 园 区公 共 服务平 台工程 为工 程背 景。该建
2 考虑控 制施 工顺序 的设计 方法
减, 温度应力更加显 著。考虑 温度 载荷作 用时 , 温度 效应 分项 系 数取 1 2 , .5 组合值 系数取 0 8 . 。从表 中可以看 出 , 温度应力对弯矩 的影 响较小 , 对轴力和配筋的影响较大 , 约增加 3 % 。 0
表 3 混凝土梁 内力 、 配筋最大值计算 结果对 比
序, 在不 同的施工步骤 中进行“ 活” 钝 化” 来实现结 构 的搭 激 或“ ,
建或拆除过程 的模拟 。按上述模 拟方法对本工 程进行 了模 拟 , 模 拟施工过程时考虑 了转换桁 架整体提升 的施 工工艺 , 4为主要 图 连体结构通过⑧轴 , ⑥轴 , , 轴四榀平 面桁 架将力 传至 施工模拟步骤 。其 中, 4) ⑩轴 ⑩ 图 a为模拟两侧①轴 ~ ⑩轴 、 轴 一 ⑩ ③轴 两侧核心筒和框架上 。由于连体部分跨度较 大 , 上部楼层 数较 混凝土结构 ( 骨混 凝 土结 构 ) 且 钢 从下 往 上 依 次施 工 至屋 顶标 高 多, 结合建筑 的房 间布置及功能要求 , 四榀平面桁架 采用“ 托上 +5 .0 形成结构整体刚度 ; 4 ) 下 2 50m, 图 b 为模 拟⑩ 轴 一 ⑩轴屋 顶桁 吊” 的设计方法 , 式 转换桁 架底 部布置 2层 , 顶部布 置 1层。建筑 架 的安装及混凝土楼板 的浇筑 (0层 , 1 屋顶 ) 图4 ) ; c 为模拟⑩ 轴 ~ 北面从 3层平面开始逐渐向外挑出 , 屋面处悬挑最大 , 1 . ⑩轴底部转换桁架 的安 装及混凝 土楼板 的浇筑 ( 达 2 4m, 3层 ~5层 ) 图 ; 如 图 3所示 , 中挑 出部分通过在顶层 及 7层处设 置横 向悬 挑桁 4 ) 其 d 为⑩ 轴 ~ ⑩轴 6层 , 层 的钢 结构安装及混凝 土楼 板的浇筑 ; 7
浅议连体结构设计问题

浅议连体结构设计问题发布时间:2022-01-11T06:31:13.388Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年18期作者:殷明霞[导读]身份证号码:61042419790819xxxx 高级工程师高层建筑连体结构是近年发展起来的一种新型结构形式,因连廊上良好的视觉体验、空中交通以及共享空间功能,越来越受到大家的认可。
连体结构是指两个塔楼或多个塔楼由设置在一定高度处的连接体(又称连廊)相连而组成的建筑物。
连体结构不仅需要协调连接其两侧塔楼的受力和变形,还要考虑连体本身由于双塔变形不协调而产生的扭转作用。
连体结构与塔楼的连接节点构造复杂、连体结构自身结构形式要求较高,故而需要采用不同的分析计算软件,才能保证整体结构体系的可靠度和连体结构的舒适度。
一、连接体分类:1.根据连接体自身强度分为强连接和弱连接。
强连接的连接体本身刚度较大。
比如层数较多的连廊,一般可采用刚性连接。
因其自身承载变形的能力较强,有利于协调各单体塔楼受力和变形。
弱连接的连接体本身刚度较弱,比如单层连体、室外空中走廊,或宽度方向有向内收缩仅有部分宽度用于连接塔体。
对单体塔楼的地震动力等效应影响较小,可将塔楼与连体结构分开设计。
以滑动支座为例,北京当代万国城北区工程,为多塔楼大跨度连体结构,由7座空中连廊将8幢塔楼首尾相连而成。
采用多塔楼滑动连体设计方法,提高了连体和塔楼抗震安全性。
2.根据连体结构形式分为:钢桁架结构、悬索结构、预应力结构及型钢混凝土结构等。
根据经济性和使用净空等因素进行选择。
二、连体结构的设计原则1. 连体结构要控制扭转。
当地震或风力作用时,结构除产生平动变形外,还将会产生扭转变形,扭转效应随两塔楼不对称性的增加而加剧。
即便对于对称双塔连体,因连接体楼板变形,两塔除有同向的平动外,还有可能产生两塔楼的相向运动。
实际工程中,因地震在不同塔楼间的震动差异存在,两塔楼相向运动的振动形态极有可能发生响应,此时连体受力很不利。
高层结构设计及案例分析

二、高层建筑结构的特点
▪
随着层数和高度的增加,水平作用对
高层建筑结构安全的控制作用更加显著,
包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载
能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和
造价高低,与其所采用的结构体系密切相
关。不同的结构体系,适用于不同的层数、
高度和功能。
高层建筑中,水平荷载和地震作用 对结构设计起着决定性的作用。
筒中筒
200
150 130 100
70
180 150 120
80
板柱-剪力墙
70
40
35
30 不应采用
B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
结构体系
非抗震设 计
框架-剪力墙
170
全部落地剪
剪
力墙
180
力
墙 部分框支剪 力墙
150
框架-核心
筒
筒
220
体
筒中筒Βιβλιοθήκη 300抗震设防烈度 6度 7度 8度 160 140 120 170 150 130
▪ 荷载效应的最大值 (轴力N、弯矩M和 位移)可用下列式 子表达:
▪ N=WH=f(H)
▪ M=qH2/2 = f(H2)
▪ =qH4/8EI =f(H4)
▪ 内力或位移 ▪
=f(H4)
▪
M=f(H2)
▪
N=f(H)
▪
H
▪ 结构内力、位移与高度H的关系
▪ 高层建筑结构体系
➢ 框架 ➢ 框架-剪力墙 ➢ 剪力墙、底层大空间剪力墙 ➢ 框筒和筒体(包括筒中筒与成束筒) ➢ 巨型结构及悬挑结构
高层建筑结构的特点
▪ 钢-混凝土混合(组合)结构应用
连体结构的性能与工程设计

计算方法
结论:
(1)本工程为大跨高位 连体结构,属B级高度超 限高层建筑,针对超限内 容,对关键构件及连接体 楼板采取加强措施。
E(2)对结构采用多种计
算软件进行弹性、弹塑性 分析,分析结果表明,结 构所有指标均满足相关规 范要求,多遇地震时能保 证各构件处于弹性阶段; 中震时竖向构件处于抗剪 弹性、抗弯不屈服,受剪 截面满足中震不屈服;罕 遇地震时关键构件满足抗 剪弹性、抗弯不屈服,薄 弱部位层间变形满足规范 要求,结构能够实现预期 的抗震性能目标C。
计算方法
风荷载作用
连体结构高层建筑的风荷载作用计算原则上按规范相关条文执行,但因连体结构体型
E 较特殊,关于其风荷载作用取值需引起注意。 《高规》规定:当多栋密集的高层建筑相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体 效应。一般可将单栋建筑的体形系数μs乘以相互干扰增大系数μβ。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。另外,《高规》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。
成都环球金融中心项目,位于成都市,总建筑面积28.4万m2,其 中地上22.0万m2,地下6.4万m2,地面以上由47层双塔连体建筑及 5层裙房(设缝与塔楼脱开)组成,建筑高度198.1m,结构高度 197.92m。两栋塔楼为斜向布置,两塔楼最近点距离约33.9m。连 接体位于建筑楼层44层楼面至屋面范围,呈下窄上宽、外立面为空 间曲面的形状,双塔楼与连接体形成一个巨型门形建筑。建筑楼层 44层(连接体最下层)。
关于邻近建筑相互干扰问题,曾有学者进行专门研究,并指出,如果邻近的建筑为比 计算分析的建筑矮得多的建筑,则即使靠的很近受影响的只是所分析建筑的下部,对整 个结构分析不致产生很大的影响;但是如果邻近建筑与所分析的建筑接近同一高度,应 考虑建筑物对缝荷载体形系数的影响。除去相互干扰增大系数外,对连体结构,连体部 位结构的风荷载分布也比较复杂,如有条件,该部位附近的体型系数宜通过风洞试验确 定。
00大底盘多塔楼连体复杂高层建筑群结构设计

制,框支梁和框支柱按《高规》要求设计,框支梁截面设计为600衄×1500衄,落地剪力墙截面加大至 400衄,由于这一部分屋面既是转换层的楼面,又是大底盘的顶面,楼板和粱在两座塔楼的同方向振动
{t
(kPa)
E
s
预制桩(”a)
m
qp
钻孔灌注桩(kPa)
q|
(MPa)
m
>10.O(未透)
2、基础和地下室工程设计 概念设计是展现先进设计思想的关键。整体相连的超大地下室约210m×80m(长×宽)均不设永久 性沉降和伸缩缝,属超长钢筋混凝土结构,温度应力不可忽视,同时,上部为大底盘、带转换层、不等 高多塔楼、连体组成的复杂高层建筑结构群,其中:高层公寓部分荷载大,裙房部分荷载小,下沉式广
第=f日幸囤高层建筑结构学术☆*镕女
20。8午
大底盘多塔楼连体复杂高层建筑群结构设计
方鸿强
提要:牟立镕台』W实例.肿大底盘、带转换层、T等高多*楼、连体超m复杂岛层建筑群∞结构设¨进行较为系统 的n镕.详细刚进,基mI裎、超人地F审.t部结构件系的±要受力特性,*算5分析方法,以&设计与施I十需要 Ⅱ意的t蔓拄术nu艇.提自r运刚“蛹”,“抗”,“放”整体结构体系构思∞先进世”思想,U&解决娄似技术难题的思 路与方*,专门最",种适用于目层建筑的新型连体钢站构“呼吸系统”,ld时,对做好m场&¥服井0确保T《质 量的关系进行T实践‘,研讨,l张尘例*受r多救超强特★自M自多年的挎热温度变化.咀及多种受山1况的考验,实 现T预Ⅻ的目标。 美键目:超太№下室太底翩 多塔连体超阻复》高B目镕构“"日系‰”
一、工程概况
新田光商住广场位于温州市一l,心著名商业街——五马街的两延伸端,信河街东侧,城市风景公园松
建筑结构设计中连体结构定义的分析

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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高层建筑连体结构设计技术研究
经济的发展带动整个建筑行业的快速发展,近年来无论从建筑质量,建筑效
率还是其建筑设计方面讨论,建设行业都有着极大程度的提高。高层建筑连体结
构是近年来兴起的新型建筑结构,其能够最大程度的满足人们对于建筑物的各方
面的具体要求。但是,该建筑形式结构复杂,受力情况不易分析,因此如何具体
的设计和施工过程中还需要进行较深入的技术研究。
标签:高层建筑;连体结构;技术研究
一、前言
近年来,中国正处于社会经济等多个方面都快速发展的阶段,同时带动着建
筑行业的较快发展。高层连体结构建筑的设计和应用,一方面可以满足人们对于
工作生活场所的多功能性的要求,即要求在同一建筑中尽可能的结合多种元素,
因此高层建筑的使用可以更满足现代社会的发展和应用要求。另一方面,高层连
体结构建筑受力更为复杂,建筑要求更高,抗震性能也有所改变,所以在其设计
和施工的过程中,需要在进行技术上的深入研究和改进。
二、高层建筑连体结构常见方式
随着建筑行业的兴起,为了进一步满足人们在学习,工作和生活中对于相应
建筑的功能的要求,高层建筑连体结构的设计和普及成为新的热点,其使用方便,
功能全面,能够为人们的工作学习和生活创造更好的条件。到目前为止,高层建
筑连体结构的常见方式主要分为三种,下面将针对这三种形式进行一一叙述。
1.塔楼
在高层建筑物中,塔楼是最为常见的结构形式,其特点是一栋建筑物中分为
若干户,一般情况下可以达到一梯四户或是一梯十二户。其建筑密度高,相应的
可以降低房价,同时可以满足不同消费者对于相应建筑物的不同需求,实现其功
能的全面化。另外,往往该结构具有结构强度大,抗震强度好,安全性高,改造
难度低的诸多优点,因此在高层建筑中占据了较大的比例。
2.连体
连体的作用与桥梁类似,起连接作用,一般来说是指将两个塔楼建筑进行连
接,以满足其不同建筑之间的功能互补。在具体的设计和施工中,主要考虑的连
体的手里来源于水平或是竖直的风向载荷,以及两个塔楼建筑中由于其地理位
置,受力情况等导致的不同变形状况。要保证在进一步实现其功能的全面化的同
时,提高其安全性能,避免相应事故的发生。
3.连体与塔楼相连
连体与塔楼相连的高层建筑连体结构也是常见的建筑形式,其可以进一步的
实现建筑的功能性,以满足人们对于相应建筑的更高水平的要求。再具体的设计
方案中,主要分为三种情况,即第一种一端与塔楼进行滑移连接,另一端是刚性
连接,第二种两端都与塔楼进行刚性连接,最后一种是两端都与塔楼进行铰接。
具体设计方法的选择和使用需要根据其不同的施工情况,地理位置,气候因素等
诸多条件进行多方面考量后确定。
三、高层建筑连体结构的设计要点
对于高层建筑连体结构的具体设计与传统型建筑存在许多不同,因此准确的
把握其设计要点和对于保证其施工质量,降低施工难度,控制施工成本,以及保
证建成后预期的使用性能等都具有十分重要的作用。
1.提高抗震性能
对于高层建筑的具体设计工作中,由于其纵向高度的提高,往往导致其抗震
性能下降,竖向高度发生突变的可能性较高,即产生扭转效应,最终可能导致整
个建筑发生危险。因此在具体的高层建筑的设计中,针对其抗震性能的保证和改
善提出了多种方法。例如,通过增加其竖向的支撑点提高其整体的稳定性,在材
料混凝土等的选择和使用中也要进行严格的审核和监测,确保施工质量。同时,
结合现在工程技术数字化方面的发展,可以针对不同的建筑情况进行抗震仿真模
拟,通过调整相关设计中的不同参数,较准确的估计其抗震能力,针对不满足要
求的情况根据参数的选择予以调整和改善。切实保证高层建筑的抗震性能,对于
保证相关建筑的稳定性,理想的使用性能,相关人员的安全性等都具有十分重要
的作用。
2.保证结构刚度。对于高层建筑连体结构来说,连体的设计十分重要,往往
连体设计的规范性和标准性将直接对相应建筑物的相关性能指标产生较大的影
响,尤其是对其刚度的影响。例如,当连体的刚度过大时,在使用过程中就会发
生明显的刚性突变,产生变形,影响其稳定性和安全性。在设计和方针的过程中,
如果较大刚度的连体可视为刚性楼层,较小刚度的连体则可进行简化处理,这样
在相关数据的计算和处理中,可以尽可能的减少误差,增加数据的可靠性。而针
对非对称结构的连体设计中,可以考虑尽可能降低连体刚度,这样就可以尽可能
避免出现变形,位移等不利现象,以保证整体结构的刚度符合要求。
3.结构材料的选择
对于高层建筑连体结构设计中设计的材料选择问题,需要打破传统的建筑行
业中材料选择的定性思维,即在材料的选择过程中一方面需要按照传统的建筑结
构进行材料的选择和筛选,保证该结构每一部分基本的稳定性和使用性能,但是
另一方面针对该特殊结构的材料选择中,材料的匹配也十分重要,即在保证每一
部分性能的同时,还要避免因为材料选择不当导致两部分强度,刚度等方面性能
差别过大,这样在连体结构使用的过程中,变形等现象发生的概率会大大提高,
将会对相应建筑的使用寿命,使用性能,和安全性等方面都造成较大的影响。一
般来说,在选择材料时,连体结构选择的材料混凝土和刚比较常见,不同的材料
的选择,将对使整个结构的重量和受力情况等都发生变化,因此根据不同材料的
选择,需要确定不同的截面尺寸,受力模式和施工方式,这样才能切实保证整个
结构具有呵护标准的优良性能。
结束语:
高层建筑连体结构在受力,布局等方面都比较复杂,一方面较高楼层的设计
势必会造成其抗震性能,结构强度等方面的削弱,另一方面,高层建筑连体结构
在功能较为齐全的同时往往也具有较为复杂的受力情况。针对这一现状,在设计
方面就需要从其抗震强度,结构刚度,以及具体的材料选择等方面入手,针对不
同的情况进行严谨的设计,以保证其在基本的使用性能和安全性,促进相关结构
进一步的推广和使用。
参考文献:
[1]陈岩.高层建筑连体结构设计技术研究,《房地产导刊》,2014(16).
[2]周媛,李佼.高层建筑连体结构设计技术研究,《城市建设理论研究:电子
版》,2014(20).