地震作用下高層雙塔連體結(jié)構(gòu)受力性能研究.pdf

1、本文研究了地震作用下高層雙塔連體結(jié)構(gòu)受力性能。 隨著高層建筑連體結(jié)構(gòu)在工程領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，連體結(jié)構(gòu)的受力性能研究顯得日益重要，特別是連接體受力極其復(fù)雜。 基于此，全面地研究了這種新型結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、靜力性能以及抗震性能。比較全面和深入地研究了連體結(jié)構(gòu)相對于單塔樓結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)以及對雙塔樓結(jié)構(gòu)受力特性影響比較敏感的內(nèi)在因素，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)，并為進(jìn)一步的研究打下基礎(chǔ)。 1. 研究了對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)相對于單塔

2、樓結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。研究了兩個對稱塔樓通過位于頂層的連接體相連而形成的雙塔連體結(jié)構(gòu)。在水平地震作用下，由于連接體對雙塔樓的約束，結(jié)構(gòu)整體剛度增大。同時，連接體與兩塔樓共同形成了一個巨型框架結(jié)構(gòu)。因此，在x 向地震作用下，結(jié)構(gòu)位移呈現(xiàn)剪切型，相對于單塔樓而言，頂部位移減小。 對稱雙塔結(jié)構(gòu)在地震作用下，其主要振型均具有對稱性，不是正對稱就是反對稱的。對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)的反對稱振型，其振型曲線和單塔樓結(jié)構(gòu)完全一致，在地震作用下，結(jié)構(gòu)的受

3、力性能和單塔樓相同。而其正對稱振型，連接體主要承受軸向力。同時，對稱雙塔結(jié)構(gòu)存在明顯的扭轉(zhuǎn)振型，不僅有x 方向、y 方向和θ方向的振型，而且還有θ、y 方向的耦連振型，但沒有θ、x 方向的耦連振型。因此在地震作用計算時需要考慮扭轉(zhuǎn)耦連的影響。 2. 研究了塔樓剛度對雙塔連體結(jié)構(gòu)受力性能的影響。研究了雙塔樓剛度不同和塔樓層數(shù)不同兩種類型。由于塔樓剛度不同，在水平地震作用下，塔樓位移不一致，在連接體的共同約束下，其在連接體位置產(chǎn)生

4、變形協(xié)調(diào)。因此，連接體受力遠(yuǎn)比對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過對結(jié)構(gòu)的振型研究得出：由于結(jié)構(gòu)剛度不對稱，前18 個振型幾乎沒有對稱振型。相對于對稱連體結(jié)構(gòu)，其振型混亂無規(guī)律。 3. 研究了連接體的位置對連體結(jié)構(gòu)受力性能的影響。在x 向水平地震作用下連體結(jié)構(gòu)在兩個塔樓相連接的位置，其樓層位移角相對減小。因此連接體的存在，對整體結(jié)構(gòu)的位移是有利的。隨著連接體位置的升高，連接體對整體結(jié)構(gòu)位移的影響越小。隨著連接體位置的變化，其對結(jié)構(gòu)的振幅

5、影響明顯。當(dāng)連接體位于結(jié)構(gòu)中部時，塔樓振幅最小，但頂部塔樓將產(chǎn)生嚴(yán)重的鞭梢效應(yīng)。因此，連接體位于結(jié)構(gòu)中上部為宜。隨著連接體位置的降低，扭振成份逐步加大。連接體位于頂部，對結(jié)構(gòu)抗扭更為有利。 4. 研究了連接體與塔樓連接方式對連體結(jié)構(gòu)受力性能的影響。節(jié)點(diǎn)連接剛度變化對整體結(jié)構(gòu)的位移、振型和結(jié)構(gòu)振動頻率的影響較小。這是因?yàn)檎w結(jié)構(gòu)的位移、振型和頻率是由結(jié)構(gòu)的剛度主導(dǎo)，局部節(jié)點(diǎn)剛度變化對整體結(jié)構(gòu)的剛度影響較小。當(dāng)連接體和塔樓采用螺栓