非刚性连接形式在多塔连体结构中的应用研究

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多塔连体结构属于复杂高层建筑结构,体型复杂、振动形式复杂。连接体是连体结构的关键部位,连接体与两侧主楼的连接形式又是多塔连体结构设计的关键问题。本文主要针对连接体刚度较弱、跨度较大的单层连体结构,利用ETABS软件,采用振型分解法和时程分析法,研究了连接体与主体结构采用两端刚接、一端铰接一端滑动、两端弹性连接时四塔连体结构和带底盘双塔连体结构的动力特性、地震反应和连接体的内力分布情况。并对比分析了连接体布置在塔楼不同高度时,连接体与主体结构采用两端弹性连接的结构动力特性、地震反应和连接体的内力分布情况。同时,将连接体与主楼的弹性连接在某多塔连体结构工程设计、施工中得到了实际应用,取得了较好的效果。研究成果得出有意义的结论。并将弹性连接形式的模拟应用于计算分析中,对此类工程设计提出建议,供工程设计人员参考,主要结论如下:1.当连接体刚度较弱、跨度较大时,连接体与主体结构分别采用两端刚接、一端铰接一端滑动连接、两端弹性连接这三种连接方式时,结构的动力特性基本相同,连接体与主体结构两端采用刚性连接,能略微减小地震作用下结构在沿连接体方向的位移,对垂直于连接体方向的位移、楼层剪力、楼层层间弯矩影响较小。2.当连接体刚度较弱、跨度较大,而连接体与主体结构两端刚接时,连接体中弦杆内力相对较大;连接体与主体结构一端铰接一端滑动连接时,弦杆在连接体与主体结构铰接端的内力较大。连接体与主体结构两端弹性连接时,连接体的内力较小。3.当连接体结构的质量和刚度远远小于两侧主体结构时,连接体与主体结构宜采用非刚性连接(一端铰接一端滑动,或两端采用可滑动的弹性连接)方式,以减少主楼振动对连接体的不利影响。4.当连接体结构的质量和刚度远远小于两侧主体结构,并且连接体跨度较大时,宜采用非刚性连接中的可滑动的弹性连接。当两端采用弹性连接时,连接体弦杆在地震作用下的内力较刚性连接或一端铰接另一端滑动的非刚性连接方式有明显减小,有利于结构安全,并能减少连接体结构的材料用量。
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