连接方式及连体跨度对双塔连体结构受力性能的影响分析

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近年来,随着工程技术的发展,高层建筑形式日趋多样化。为了满足建筑艺术和城市规划对高层建筑体型的新要求,在建筑物的立面上开大洞或几座建筑物用若干楼层连为一个整体,就构成了连体建筑,连接体的跨度有几米长的,也有几十米长的,且可以沿建筑物竖向布置一个或几个。由于连体的存在,使得原来彼此独立的各单体结构成为一个复杂结构系统中的一部分。在地震作用下由于连接替的存在使得原来独立发生振动的塔楼要相互作用、相互影响,在地震作用下的反应远比单体结构和无连接体的多塔结构受力复杂,会出现较强的耦联振动、扭转加大等现象,因此连接体的设置改变了结构的动力特性。根据连接体与塔楼的连接方式的不同,可将连体结构分为强连接方式和弱连接方式两类。当连接体与两侧塔楼之间刚接或铰接时,此时即为强连接方式,连接体可与塔楼结构整体协调,共同受力。当连接体较弱,无法协调两侧塔楼共同工作时,可做成弱连接,即连接体一端与结构铰接,一端做成滑动支座;或两端均做成滑动支座。此时,两塔楼结构独立工作,连接体受力较小。当采用阻尼器作为限位装置时,也可归为弱连接方式。这种连接方式既能减轻连体及支座受力,又能控制连体的振动在允许范围内。本文主要考虑了连体结构中连接方式及连体跨度对结构的动力特性及地震响应的影响,分别考虑几种不同的连接方式和连体跨度,对连接方式考虑的是非对称双塔结构,对连体跨度考虑的是对称双塔结构。本文研究的连接方式主要有:两端刚接、两端铰接、一端铰接一端橡胶支座、两端橡胶支座、两端橡胶支座加阻尼器,而所考虑的连体跨度分别为:12m、18m、24m、30m、36m。对这些连接方式和连体跨度情况下的结构应用有限元分析软件分别建模、分析计算,得到各种情况下的结果,并对这些结果进行分析,从而得到不同连接方式和连体跨度对连体结构的影响结果。然后,根据现有的试验条件,对钢支撑连接以及阻尼器连接的连体结构试验模型进行了动力特性试验和激振试验,从试验角度对有限元分析的结果进行了证明。最后,对问题进行小结得到有关结论,并指出了进一步研究的方向。
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