黄坤耀[1]2001年在《双塔连体结构的静力、抗震和抗风分析》文中研究表明双塔连体结构是在两塔楼上部设置连体而形成的一种复杂的新型高层建筑结构形式，在实际工程中有越来越多的应用，但对它们的研究却还不够全面和深入。本文较系统地研究了这种新型结构形式的结构特点、静力性能、动力特性以及抗震、抗风性能，旨在对这种结构从概念上有更深刻的认识，为设计提供依据，并为进一步的研究工作打下基础。 本文提出了针对双塔连体结构的计算模型，主结构按缩聚模型，连体按弹性体考虑。这一模型具有计算量小、精度较高和方便数据处理等优点，同时在有些情况下它又能避免由于不考虑连体或考虑连体水平面内为无穷刚性所带来的计算误差。双塔连体结构的动力特性、抗震和抗风分析时均采用了此模型。 双塔连体结构区别于普通单体结构的显着特点就是它的多部分构成，要对它有深入的了解就必须掌握各组成部分的相互作用机理；同双塔结构相比，双塔连体结构中联系各部分的关键在于连体。因此本文以连体作为结构分析的重点和突破口，主要分析了双塔的对称性、连体刚度、连体设置位置等因素对结构静力性能、动力特性、地震响应和风振响应的影响。本文还侧重研究了连体两端同塔楼的弹性连接和阻尼连接这两种处理方式，分析了连接刚度或阻尼变化对结构静力、抗震和抗风性能的影响。 在静力分析方面，采用有限元方法就一双塔连体结构算例分析了连体刚度和位置对结构静力性能的影响，并对连体两端的铰支处理和橡胶垫支承进行了研究，探讨了利用连体把双塔连体结构构造成巨型门式结构的设想。 在动力特性方面，把双塔连体结构同双塔结构的动力特性作了比较，分析了连体刚度对双塔连体结构动力特性的影响，研究了采用反应谱法分析地震响应时振型的组合阶数、组合方法和多维地震的组合方法。 在抗震分析方面，在双向地震荷载作用下对双塔连体结构进行时程分析，对设置连体前后塔楼的层间内力分布进行比较，探讨了当连梁刚度和位置变化时对结构抗震性能的影响，对连体两端连接刚度和连接阻尼变化对结构地震响应的影响进行分析。 在风振响应分析方面，讨论了双塔连体结构的风振随机响应分析方法，并应用于双塔连体结构风振系数的计算与分析，分析了连体连接刚度和阻尼变化对风振系数和结构加速度、脉动位移响应的影响。 为了弥补有限元方法的不足，本文还对两塔楼采用连续梁模型，当基底受纵向或横向的简谐激励时，采用解析法或数值解法，主要分析连体连接刚度、连接阻尼、两塔楼相对刚度以及两塔楼的类型、连体位置变化对结构响应的影响，从而得到了一些基本规律。分析过程中把各参数进行了无量纲化，以便使得出的结论更具适用性。
张品乐[2]2007年在《双塔连体结构的动力分析》文中提出双塔连体结构是指在两个塔楼上部设置连体而形成的一种复杂的新型高层建筑结构形式,在实际工程中有越来越多的应用,但对它们的研究却还不够全面和深入。本文较系统地研究了这种新型结构形式的动力特性和抗震性能,旨在对这种结构从概念上有更深刻的认识,为设计提供依据,并为进一步的研究工作打下基础。双塔连体结构区别于普通单体结构的显着特点就是它的多部分构成,要对它有深入的了解就必须掌握各组成部分的相互作用机理;同双塔结构相比,双塔连体结构中联系各部分的关键在于连体。因此本文以连体作为结构分析的重点和突破口,主要分析了双塔的对称性、连体刚度、连体设置位置等因素对结构动力特性和地震响应的影响。在动力特性方面研究了对称双塔连体结构和非对称双塔连体结构的动力特性,分析了连体设置与否对这两种结构的动力特性的影响。并探讨了连体刚度及位置变化时对结构的动力特性的影响。在地震反应方面研究了振型参与组合阶数和振型组合方法对对称双塔连体结构和非对称双塔连体结构地震反应的影响。对对称双塔连体结构和非对称双塔连体结构的动力反应进行了对比研究,分析了连体设置与否对这两种结构的地震反应的影响。并探讨了连体刚度和位置变化时结构的地震反应有何变化。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和静力、动力计算的全过程。
杨东[3]2007年在《连接体的设置对钢筋混凝土高层结构受力性能的影响》文中指出双塔连体结构是由设置在一定高度处的连接体将相对独立的塔楼连在一起而形成的一种高层建筑结构型式。由于连接体的变形协调，使整个结构的受力性能与单个塔楼有所不同。目前对连体结构的整体受力特别是动力性能的研究不够深入，资料不多。本文以工程实例为背景，利用国内着名的工程分析软件PKPM中的SATWE、EPDA及EPSA模块对钢筋混凝土双塔连体结构进行了系统的分析。主要有以下几方面的内容：一、通过对设置连接体与否结构的计算分析，认为钢筋混凝土双塔结构设置连接体以后，在地震作用计算时，必须考虑高阶振型和耦连扭矩的影响。多遇地震作用下，连接体协调两塔的变形和受力，各塔吸收的地震作用可能相互抵消，整体结构偏于安全。罕遇地震作用下，连体双塔结构的响应较大，必须引起重视。二、连接体与钢筋混凝土塔楼的连接方式对结构的受力也有影响。对于本文实例来讲，由于钢筋混凝土塔楼的刚度很大，而连接体刚度相对较弱，分析表明，连接体和塔楼的连接方式对整体结构受力影响较小，而对连接处个别构件的受力影响很大，设计时需着重处理连接部位及其附近各主要构件的截面设计，加强构造措施。并建议采用铰—铰连接模型。叁、连接体位置的高低，对钢筋混凝土双塔结构的影响有一定的规律。在连接体所在楼层处，一个塔楼该处的地震反应力为全塔最大，而另一塔该处的地震反应力又较小。设计时，必须考虑地震作用方向的不确定性，对连接体位置处各塔楼内钢筋混凝土构件应加强。综合考虑结构的各种响应、承载力和延性等因素后，本文认为，连接体设置在塔楼总高的4／10～6／10位置处，整体结构的受力较好。最后，本文对所做的工作做了总结，并指出了今后需进一步研究的问题。
旷文凯[4]2009年在《连体对大底盘双塔楼结构动力性能影响的研究》文中研究表明大底盘双塔结构是指将底部几层公共空间设置为大底盘,在楼层上部用两个塔楼作为主体的结构,而在塔楼间的某些楼层用连体连接起来,就成为了大底盘双塔楼连体高层建筑结构,在近些年,此类结构在国内外的各种工程中均有应用。在本篇论文中,主要探讨采用不同的连体方案,包括连体连接位置和数量,连体与塔楼的连接方式等对结构的整体动力特性和地震作用下地震响应的影响。首先,论文介绍了国内外大底盘双塔连体结构的发展现状,主要研究内容及研究目的,介绍了对此类结构现行的几种有效分析方法。其次,对不同连体施加方案建立多个杆件简化模型,通过对简化模型的静力分析研究验证连体在结构整体中的作用和影响。然后,经过实际工程的模拟,建立了几种不同的连体施加方案,对结构进行有限元分析,通过模态分析比较不同连体施加情况下结构整体的动力特性,得到不同连体施加方案对结构的动力性能影响。最后,采用振型分解反应谱法对不同连体施加情况下的大底盘双塔连体结构进行分析,得到各个模型的地震响应,比较后得到最优的连体施加方案。
王海波[5]2006年在《某高层连体建筑顺风向风振响应分析》文中研究说明大底盘多塔楼连体高层建筑为底部几层为大底盘,上部采用两个或两个以上的塔楼作为主体结构,同时塔楼间由于功能或造型要求通过一个或多个连接体相互连接而形成的一种复杂结构体系。大底盘多塔楼连体结构是当前高层建筑结构设计所面临的一个新课题,其分析模型、动力特性、受力性能、破坏形式以及计算方法均较一般的单塔高层建筑复杂得多。本文以典型的大底盘双塔楼连体结构为对象,对其计算模型、动力特性及动力风载作用下的响应进行计算和分析:1.大底盘多塔楼连体高层建筑结构体系的分类及计算模型的研究。在对连体结构进行分类的基础上,研究了各种计算模型(如串并联质点系模型、串并联刚片系模型、叁维有限元模型和连续化模型等)对不同类型连体结构的适应性。2.双塔连体结构在水平荷载下的静力分析。推导出各种情况下连体内力表达式,深入地剖析了连体结构的受力及传力特点,找出在不同的情况下,影响连体及塔楼受力的主要参数,并进行了连体结构在静力作用下的参数分析。3.大底盘双塔楼连体结构刚度矩阵、动力特性的研究。通过对双塔连体结构的“串并联刚片系模型”刚度矩阵的分析,揭示了这种结构体系存在严重平扭耦联的深层原因。4.大底盘双塔楼连体结构的风振响应分析。介绍了脉动风压的一般表达式,在此基础上,根据随机振动相关理论,考虑空间相关性,利用谐波迭加法模拟了脉动风荷载。5.本文用结构分析软件ANSYS建立了大底盘双塔楼不对称连体结构,加载模拟的风载,分别从叁个不同风向作用及改变连体刚度,分析和计算了结构控制部位的响应,并对所得结果进行了分析。本文的研究为双塔连体结构在脉动风作用下结构的设计提供了理论依据。
李建红[6]2007年在《钢筋混凝土高层双塔连体结构弹塑性性能分析》文中提出钢筋混凝土是由两种不同性质的材料组合而成，它的性能直接依赖于混凝土和钢筋的材性。在非线性阶段，混凝土和钢筋本身的非线性性能以及二者之间粘结的非线性性能，都将不同程度地在组合材料中反映出来。这时如果仍用线弹性分析方法进行计算，就不能正确地反映结构的实际变形和受力特点。在我国，许多复杂体型的高层建筑都建造在地震多发区，在遭遇强烈地震作用时，这些结构有可能进入弹塑性工作状态，所以结构分析时，必须考虑材料的弹塑性性能。目前对混凝土基本构件的非线性研究较多，也较深入，对整体结构的非线性研究较少，而对复杂结构的研究更不多见。本课题在理论分析的基础上，利用PKPM软件对带有连接体的钢筋混凝土双塔结构进行计算分析。首先利用地震作用下的反应谱分析方法和弹性时程分析方法，研究了连体结构在多遇地震作用下的动力反应特性，对一些主要影响因素进行了讨论对比。在此基础上，对本类型结构进行弹塑性性能的分析研究，有如下内容：一、用EPSA静力弹塑性分析(Push-over)软件对结构在7度、8度、9度的多遇及罕遇地震进行了分析验算，并得出力-变形曲线，判断整个结构的受力性能和延性好坏。二、用EPDA分析软件进行结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析，对该类工程的结构抗震性能进行合理评估，并通过以上研究工作找出连体结构的薄弱部位和受力特性，针对这些薄弱部位和受力特性提出抗震设计时的加强措施；叁、对不同地震波、不同场地类别和不同设防烈度的结构进行了分析对比，并针对波的选择，场地类别和设防烈度的影响提出几点看法，供设计人员参考。四、分析P-Δ效应对该类高度结构的影响，得出此因素对该类高度结构影响甚微，可忽略不计。本课题的研究对同类型建筑结构的设计与施工有一定的指导价值。
李冲[7]2016年在《高层双塔连体结构动力特性影响因素及地震反应研究》文中研究指明高层双塔连体结构具有建筑外形独特、利用空间资源、提高地面资源的利用率和满足多功能使用要求等特点,因此越来越多的受到投资者的青睐,然而目前对此类结构的研究还不够全面和深入。因此,本文建立了等高双塔连体结构、等高双塔结构、不等高双塔连体结构、不等高双塔结构四个模型,对双塔连体结构的动力特性影响因素及地震响应特点进行了较为深入的研究,并针对双塔连体结构动力弹塑性分析阶段塑性铰出现不合理的问题,提出了一种针对该类结构的基于性能的抗震评估方法,为设计提供更多依据,并为进一步的研究打下基础。具体研究内容如下:(1)对上述四个模型进行模态分析,研究了连体的有无、连体轴向刚度和位置变化对等高和不等高双塔连体结构动力特性的影响。(2)对上述四个模型进行地震反应谱分析,对振型组合方法的不同。连体的有无,连体轴向刚度变化和连体位置变化对等高和不等高双塔连体结构地震反应的影响进行了分析研究,并给出了设计建议。(3)对等高和不等高双塔连体结构进行了动力时程分析,从层间位移角,顶点最大位移,顶点加速度方面进行对比研究,找出了两种结构在动力弹塑性分析阶段地震响应的异同。并对等高双塔连体结构的塑性铰出现进行分析,发现结构虽然满足规范层间位移角规定,但形成了不利于结构安全的柱铰机制。(4)参考规范和相关文献,确定双塔连体结构的性能水平,提出各性能水平下的层间位移角限值,建立了双塔连体结构的性能目标,并给出了针对双塔连体结构的基于性能的抗震性能评估方法(步骤)。按照该方法(步骤)对算例结构进行抗震性能评估,验证了本文提出的双塔连体结构基于性能的抗震评估方法(步骤)的可行性。
孔紫薇[8]2015年在《大底盘双塔连体高层结构的抗震分析》文中提出随着人们对建筑功能需求的不断提升,建筑物逐渐由简单结构形式向复杂综合性结构形式发展。当前大量高层建筑结构越来越复杂。其中有一类比较复杂的高层建筑结构形式为大底盘双塔连体结构,也是目前应用较多的一类高层建筑结构形式。对该类高层建筑结构的发展现状进行述评,通过结构布置和连接方式对该类高层结构进行分类,提出该类结构形式存在的主要问题,阐述本文的研究目的和意义。本文研究对象为广州市番禺区金山谷花园的大底盘不等高双塔连体高层结构,该结构主要由大底盘、双塔楼、转换层和连体等组合而成,影响该结构抗震性能影响因素主要有塔楼数,转换层,以及结构设置连体等,需要对该结构进行地震反应分析,为了保障该结构的可靠性,主要需要进行楼层剪力、楼层位移、楼层位移角等多方面的对比分析研究,本文主要研究的内容如下。首先,本文选取反应谱分析方法对大底盘双塔连体结构的连体连接方式进行分析研究,主要分析刚接,铰接和一端刚接一端铰接的叁种连接方式,采用36阶振型周期,然后对该结构的自振周期,楼层位移、层间位移角、楼层剪力等进行对比分析研究。结果表明,低阶振型质量参与系数变化较大,而高阶振型质量参与系数变化较小,刚性连接方式下X向的楼层位移和楼层位移角相对于其他两种连接方式较小,对结构Y向的楼层位移和楼层位移角影响不大。叁种连接方式下对结构的楼层剪力影响不大。其次,对大底盘双塔结构在有无连体情况下的抗震性能进行分析对比,分别对比各阶振型周期的变化,连体的设置对楼层位移,层间位移角和楼层剪力的影响。分析结果表明,连体结构设置后,各阶振型周期均减小,楼层位移相对于无连体时减小,而结构的楼层剪力增大。最后,由于本文的高层建筑结构是复杂的高层结构形式,因此需要对结构进行弹塑性分析,基于性能的Pushover分析结果表明,最大弹塑性层间位移角满足不严重破坏位移角的性能目标。结构在叁条地震波的作用下,整体结构的刚度退化并没有导致结构的完全倒塌,并得出结构相应的薄弱部位等相关信息,为该类结构工程应用提供参考。综上所述,通过分析连接方式对结构地震反应的影响、连体设置对结构地震反应的影响和整体结构的静动力弹塑性等,研究了大底盘双塔连体结构的抗震性能,为今后大底盘双塔连体高层结构的工程应用提供参考。
蒋义平[9]2014年在《正定综合服务中心高层连体结构抗震抗风分析》文中研究说明由于城市景观和建筑功能的需要,新颖结构形式日益俱增,高层连体结构就是其中最典型的一类。该类结构体系的特点是连体部位位于高空,主体塔楼与连体结构形成较强的空间耦联作用,其受力性能要比一般高层建筑结构复杂得多。正定综合服务中心工程中的高层建筑在其顶部设置75.6m大跨度连接体钢桁架,钢桁架结构宽14.45m,侧向悬挑长度7.45m。该高层连体建筑结构复杂,平面和竖向均不规则,在地震作用下动力响应较强,扭转效应明显;另外,工程所处场地开阔、结构体型对风荷载敏感。本文对正定综合服务中心工程高层连体结构抗震抗风性能进行了分析,主要工作如下:(1)确定了钢桁架连接体与两端塔楼的刚性连接方式;(2)采用SATWE设计软件分别对单塔结构模型和双塔连体结构模型进行了结构自振特性和模态分析,并比较了计算结果,两者吻合较好;分别采用SATWE和SAP2000软件对高层连体结构进行了地震作用下的弹性时程和弹塑性时程分析,得到了地震作用下连体结构的动力响应规律;找出了结构的抗震薄弱环节,提出了相应的加强措施;(3)进行了高层连体结构的风洞试验,得到了高层连体结构的风压分布规律和最大值,为工程设计提供了风荷载建议值。
卢文汀[10]2005年在《框架—筒体连体结构的静力、动力特性和地震反应分析》文中提出近代建筑朝着高层,复杂的方向发展。连体建筑是这一时期的重要建筑体系之一。在民用建筑中,连体建筑无论在建筑外观或是结构布置都因其独特的效果而倍受青睐;在工业建筑中,随着生产的需要,连体建筑也越来越多。民用类连体建筑研究较为热门;而工业类连体建筑由于以前的这类建筑体形较小,数量较少;且结构比民用类连体建筑较复杂,研究较少。随着生产的发展,工业类连体建筑研究显然滞后。期望通过本文的研究工作,针对连体结构的一种特定形式——框架一简体连体结构,对其静力性能、动力特性、抗震性能等进行较为系统、深入、全面的研究,以更加深入的了解这种结构;对工程设计及分析提供一些合理的建议,对原有研究加深加宽。总结了高层建筑结构在国内外的新发展情况,重点总结了连体结构的研究现状;对工业及民用建筑中的连体建筑结构进行了新的分类比较,以区分它们的异同;归纳了连体建筑结构的特点。建立简化计算模型,对连体刚度、位置、连接层数和连接支承处理对结构静力性能的影响作了分析,指出了刚柔连体结构和普通连体结构的异同。采用不同的计算模型,重点研究截面刚度、支承方式、分布层数和单体刚度差异变化对连体结构动力特性的影响。阐明现有抗震设计方法的不足,提出了振型的选取原则及结果的评判方法。同时证明了在六个节点自由度的有限元模型中,单个方向的有效振型质量和(或转动惯量和)等于结构的总质量(或总转动惯量)。分析了这种连体结构在水平地震激励下的响应,探讨了结构的相关参数改变后对结构响应的影响,验证了本文振型的选取原则及结果的评判方法的正确及可靠性,提出对这种结构采用双合并方法的观点。采用一维和二维地震输入计算结构的响应时程,比较了它们之间结构响应的异同,验算了反应谱分析中计算的结果,同时还分析了结构在竖向地震下的时程响应。最后,对本文的研究工作进行了总结,给出研究中的一些结论,指出了研究工作中的不足,并指明进一步的研究中有待解决的问题。
参考文献：
[1]. 双塔连体结构的静力、抗震和抗风分析[D]. 黄坤耀. 浙江大学. 2001
[2]. 双塔连体结构的动力分析[D]. 张品乐. 南昌大学. 2007
[3]. 连接体的设置对钢筋混凝土高层结构受力性能的影响[D]. 杨东. 太原理工大学. 2007
[4]. 连体对大底盘双塔楼结构动力性能影响的研究[D]. 旷文凯. 昆明理工大学. 2009
[5]. 某高层连体建筑顺风向风振响应分析[D]. 王海波. 华中科技大学. 2006
[6]. 钢筋混凝土高层双塔连体结构弹塑性性能分析[D]. 李建红. 太原理工大学. 2007
[7]. 高层双塔连体结构动力特性影响因素及地震反应研究[D]. 李冲. 西安建筑科技大学. 2016
[8]. 大底盘双塔连体高层结构的抗震分析[D]. 孔紫薇. 广州大学. 2015
[9]. 正定综合服务中心高层连体结构抗震抗风分析[D]. 蒋义平. 天津大学. 2014
[10]. 框架—筒体连体结构的静力、动力特性和地震反应分析[D]. 卢文汀. 武汉大学. 2005