双塔连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式,它由两个高层建筑(塔楼)和连接它们的架空连体共同组成。国内外的学者对这种结构进行过许多试验和理论研究,但是这些研究大多是采用离散化的方法,并且鲜有针对连体部分的分析。本文在目前已经取得的研究成果的基础上,研究了这种结构的连续化分析方法和连接体的静力、动力特性。 本文首先对工程中常用的连接体的结构形式进行了归纳和总结,分析了它们各自的受力特性和适用条件,指出空腹桁架式是较为合理的一种连体结构形式。同时阐述了连体与塔楼之间的几种连接方式。 然后对大底盘多塔楼连体结构采用分段连续的串并联组模型,建立了结构在竖向振动下以竖向位移为未知函数的平衡微分方程组。再结合一些子结构的边界条件和连续条件,共同构成偏微分方程组的边值问题。 推导了Timoshenko固支梁两端支座在平面内运动时,所激发的梁的动力位移响应方程,然后从中求得梁端部的动内力。用这种支座激励引起的连体端部的动内力来代替静内力,将它反作用到塔楼(子结构)上,再采用前述连续化的方法,这样就得到了考虑连体振动时,任一子结构振动的平衡微分方程。这些平衡方程是在原来方程的基础上叠加了修正项,这些修正项包含了连体的物理、几何常数、振动特性、支座的运动信息等。 采用反应谱方法分析了连体不同支承位置的对称双塔连体结构和非对称双塔连体结构的振型及连接体在竖向地震作用下的响应。非对称双塔连体结构比对称双塔连体结构的扭转振型和耦合振型要多,振型也更为复杂;连体的位置越高、塔楼越不对称,其对竖向地震的响应越大;跨中杆件的动静比是最大的。 接下来介绍了一个双塔连体结构的工程实例,给出了其连体的结构选型、构件选取、静力、动力计算的全过程。 文章最后对上述研究成果作了简单的总结,并指出进一步研究的方向和具体亟待完成的工作。