双塔连体结构动力特性及抗震性能研究

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双塔连体结构是一种新型复杂的高层建筑结构形式,它是在两个塔楼间设置一个连接体而形成的,这样不仅方便两塔间的联系,而且建筑外观更有其独特的特点,这些特点使其越来越受结构师的青睐,这给结构的分析与设计带来了不断的挑战。论文结合某工程实例,对双塔连体结构受力性能、动力特性及抗震性能进行研究分析,对同类工程的设计与分析提供参考,论文的研究成果已应用于实际工程。论文采用SAP2000对某工程实例建立算例模型,通过对周期、振型质量参与系数和结构振型等参数的模态分析,分析双塔连体结构的动力特性;通过双塔连体结构和单塔楼的对比分析,研究连接体对结构动力特性的影响。并分别通过模态分析和地震反应谱分析方法,分析连接体的连接方式、连体层数、连体位置及连体跨度等因素对双塔连体结构动力特性及抗震性能的影响规律。论文的主要研究成果有:(1)双塔连体结构要满足规范要求的计算振型数达到振型参与质量之和不小于总质量的90%,需要计算的振型阶数较单塔楼结构更多。双塔连体结构由于连接体的存在降低了整体结构的抗扭刚度。(2)双塔连体结构连接体连接方式的改变对整体结构动力特性和抗震性能的影响不明显;连体刚度随连体层数增加而增大,可减小双塔连体结构的扭转效应,但结构顶层位移会随连接体层数的增加而增大;连接体位于连体结构上部时更有利于减小整体结构扭转效应,有利于结构的抗震,建议在实际工程中把连接体设在结构的中上部位置;连接体跨度的增大降低整体结构刚度,建议实际工程中要选用合适的连接体跨度。(3)连接体轴向方向层间位移曲线在连接体位置处出现拐点,连接体位置处层间位移小于其他楼层层间位移;但对垂直于连接体轴向方向的层间位移影响不大。连接体对整体结构楼层剪力影响不明显。
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