连体建筑是除裙楼外,两个或两个以上塔楼之间带有连接体的建筑,因其立面造型颇具特点,近年来受到建筑师的青睐。但连体建筑结构设计给结构工程师带来了较多难题,本文以某双塔连体高层办公楼建筑为例,详细描述了该建筑结构分别在多遇地震、设防烈度地震及罕遇地震作用下的结构抗震设计方法,并采取相应的抗震措施,以实现所设定的性能目标,可为以后的同类建筑结构设计提供参考。本工程为两栋23层,高97.4米的框架-核心筒建筑。其中21~屋面层三层为连体,连体采用钢结构,跨度34.9~45.9米,连体高度13.4米。在21层设置了5米高桁架,22层楼面为桁架上弦,托换22~23层的钢柱。其中东塔19~20层有一跨为设置于桁架下方的悬吊结构。该结构类型符合现行规范的适用范围,属高规定义的复杂高层建筑结构,存在扭转不规则、楼板不连续、刚度突变、构件间断、局部穿层柱五项不规则,为超限结构。主要的分析内容:1、多遇地震作用下采用两个不同力学模型的空间分析程序进行计算分析,选用中国建筑科学研究院编制的SATWE软件(简化墙元模型,2010版)和MIDAS Building(V7.9版)软件。结构计算考虑偶然偏心地震作用、双向地震作用、扭转耦联及施工过程对结构的影响。两个软件的计算结果表明,结构的动力特性比较吻合,结构的各项性能指标均较接近,验证了计算分析的结果是合理可信的。2、采用弹性时程分析程序对建筑物在多遇地震作用下进行补充验算。计算表明:各条地震波时程分析结果中层间位移角曲线相似,地震波平均底部剪力与反应谱底部剪力比值满足规范要求,连体层剪力变化较大,在塔楼顶部几层平均剪力稍大于反应谱计算的剪力,设计中小震计算时取包络值。3、罕遇地震作用下采用Sausage软件进行罕遇地震作用下的动力弹塑性时程分析,分析结果表明:各组地震波作用下的最大弹塑性层间位移角为1/163,满足规范要求;结构的层间位移角曲线无明显突变;结构在大震下框架柱无损伤,剪力墙墙身局部与连梁连接处有轻微损伤,连梁充分发挥了耗能作用,结构耗能及抗震耗能机制合理。根据计算结果提出抗震措施。4、连体部分受力复杂,施工难度大,考虑现有的施工技术,主要考虑两种常规施工方案分别进行施工模拟及各阶段的应力分析,分析结果显示:施工各阶段钢结构构件最大应力不超过256MPa,应力比小于1.0,在施工阶段能保证连体结构构件安全。5、对连接体楼板进行了舒适度验算,顺风向与横风向结构顶点最大加速度均不超过0.25 m/s2,前三阶竖向振动模态竖向振动频率均大于3Hz,最大挠度<1/250,满足要求。6、进行了连体楼板温度应力分析,除屋面层局部最大应力较大,需提高配筋率加强,其余层均满足要求;对竖向荷载、中震作用及风荷载作用下的连体楼板作了应力分析,显示在竖向荷载作用下,桁架作用明显,上、下弦层最大应力超过混凝土标准开裂应力,需加强配筋,由钢筋承担全部拉应力,其余层及其余工况均满足要求。7、连体作为主要传力构件,对关键节点用ANSYS软件进行了各工况下的有限元分析,考虑了以下几个工况:恒载、活载、风荷载、多遇地震、中震、大震、温度作用工况以及杆件稳定工况。分析结果表明,在各工况下,节点区能满足既定的性能目标要求,基本保持在弹性范围内,即使在节点边缘的应力集中区域,其钢材的VonMises应力值仍能保证在屈服值以下。8、用拆除构件法对连体桁架进行了抗连续倒塌分析,分析结果表明拆除一根与塔楼相连的腹杆后,连体实现了内力重分配,各杆件应力比均小于1,满足规范要求。