高层连体结构的选型及受力性能分析

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连体结构中连接体的设置一方面方便了不同塔楼之间的联系,另一方面其独特的外观使建筑更具特色。正是外观和功能上的这些特点,使连体建筑越来越受欢迎,但给结构的分析和设计带来了不断挑战。一些学者对此类结构进行了许多实验和静、动力特性研究,并取得了一些规律性认识,但这些成果多是采用简化模型研究所得,而且少有对于连接体的受力分析。本文以某高层连体结构为背景,对高层连体结构的选型及受力性能进行了分析,希望给此类结构的设计提供一些参考。本文总结了连体结构的研究现状,并对其受力特点以及组成分类进行了归纳。研究了连接体采用空腹桁架、在端部不同节间加设一根斜杆、端部加设两根斜杆时的连接体受力性能进行分析。研究了连接体两端与塔楼铰接连接、连接体一端与塔楼铰接连接一端与塔楼刚性连接、连接体两端与塔楼刚性连接三种连接方式对整体结构及连接体自身受力性能的影响。研究了单塔和整体结构水平地震作用下的受力性能,并对他们进行了对比分析。通过对连接体采用不同桁架形式时的内力对比,得出空腹桁架端部弦杆的内力要比跨中弦杆大很多;加设斜杆之后,连接体的内力有了很大的降低,而且随着斜杆数量的增多,斜杆的轴力和连接体的受力都有所降低。通过不同连接方式对整体结构及连接体自身的受力性能影响进行分析,对比发现:不同连接方式对整体结构的受力性能几乎没有影响,但对连接体铰接端的第一节间斜杆轴力以及与斜杆相连的框架柱端弯矩影响较大。对于单塔和整体结构的受力性能差异,连接体加设之后的整体结构能在一定程度上改善单塔的动力特性;无论是单塔还是整体结构,都是水平地震起控制作用,但对连接体内力起控制作用的是恒荷载;和单塔结构相比,整体结构楼层的最大位移在连接体部位出现拐点,减小了其布置方向的位移,而加大了其垂直方向的位移。
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