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连接方式对带连廊复杂体型高层结构抗震性能的影响 刁云云1 黄襄云2刘 坚1 李玉楼2 (1广州大学土木工程学院广东广州510405； 2广州大学工程抗震研究中心广东广州 510405) 摘要 本文介绍了连廊与主体结构之间采用的五种不同连接方式，即①连廊与主体结构两端采用刚 接；②连廊与主体结构一端采用刚接，一端采用铰接；③连廊与主体结构两端均采用铰接；④连廊与 主体结构一端采用铰接，一端采用消能连接：⑤连廊与主体结构两端均采用消能连接。以一座带连廊 复杂体型高层结构为工程实例，采用三维有限元程序对其进行动力特性、动力响应、内力和耗能的对 比分析，总结出连廊与主体结构之间采用不同连接方式对带连廊复杂体型高层结构抗震性能的影响 程度。 关键词 高层建筑；连廊；抗震性能 引言 由于城市建设的需要，为节省土地使用面积，并且满足建筑功能和建筑外观的多样化需求， 带连廊的建筑结构就成为重要建筑体系之一，广泛应用于多层建筑、高层建筑和工业建筑中。在 学校教学楼、办公楼、图书馆等功能复杂的综合体建筑中，常在主体与主体、主体与附属结构间 用连廊或天桥相连以满足不同功能的各部分建筑之间的联系和使用要求。在高层建筑中设置空中 走廊，不仅可以满足空中联系的功能，而且可以美化环境，作为休闲、娱乐的场所。在工业建筑 中，架空连廊主要是用于物料运输和人员交通的需要。为了满足新旧建筑之间的联系和使用要求， 在新旧建筑之间加建连廊也是常用的处理方法之一。特别是随着建筑业的发展，双塔和多塔结构 形式应用越来越多，为了方便各塔楼之间的交通联系和增强立面造型的美观，经常用连廊将多座 塔楼两两连接在一起。由于连廊与主体结构之间可以采用不同的连接方式，因此，本文以工程实 例为背景，采用三维有限元程序对其进行动力特性、动力响应、内力和耗能的对比分析，总结出 连廊与主体结构之问采用不同连接方式对带连廊复杂体型高层结构抗震性能的影响程度。 1工程概况 本工程建筑平面呈方形，地下室4层，地下1层为金库和停车库，地下2、3、4层为车库、 停车场和设备用房；地上部分31层，1--4层为办公饮食用房，6～27层为客房和办公室，2831 层为会所。主体高120m，包括装饰杆总高172m，主体结构平面呈L形，在26-28层有架空钢 结构连廊将主体结构与独立的观光塔相连。其结构平面示意图和立面图分别见图l和图2。场地 为II类，抗震等级为乙级，设防烈度为7度，风压为0．5kN／m2。 一446— ，： l l l{ H≥ ●● {轴：-{’!j’i|卜： r。丌!；= ，l ：： ，● ：I t●。一 J ● ·；IJ? —— ’ 《 0 。 l l·，一 -： |-|_．-『-‘ ：： 、{： ●： ·I —■“jl{1． i：／：l It,1tf ’ {’ !，I· l ——斗；；：。： {I， fj l，!：_：，： ，： ：’ ，： ，!●} l 百1；|．：：：’： ■、．1 i l i-～ -_一 绷N_’’：l 一t 嘲l I‘： I ㈠ l ／‘?，_ N L盘l’： 图1结构平面示意图 2计算模型的建立 图2立面图 目前对连体结构大多数采用有限元方法进行分析。现在通用的有限元程序很多，由于本文的 研究内容主要是有关周期与振型、加速度、位移等方面，主要进行弹性阶段的分析，所以选取 SAP2000t11--维空间有限元程序进行分析。 (1)结构的梁、柱采用frame单元按结构构件的截面、构件长度(由节点间距离自动定义)输 入。按钢结构、钢筋混凝土相应强度等级输入材料特性。梁柱节点采用刚结(每个构件有6个自 由度)，自动形成自重信息和刚度集成。通过大量的工程实践证明，用空间杆系单元能够很好地模 拟出梁、柱单元的受力情况。 (2)结构的楼板、剪力墙按4节点壳单元(shell)输入计算，楼板用弹性板模拟，即可同时 考虑楼板平面内(平板)及平面外(弯曲)刚度。楼板和剪力墙尚需根据需要进行网格划分。 (3)剪力墙洞口上方的连梁均用4节点壳单元(shell)模拟，规范允许对连梁刚度根据不同 情况进行折减，在SAP2000中可通过调整shell单元厚度或材料弹性模量E实现。 (4)结构构件(除消能构件外)均为线性构件。 (5)结构中的消能构件采用阻尼器单元(Damper)；结构中的非线性消能构件按等效线性计 算，多遇地震时取隔震支座剪切应变为50％时的刚度和阻尼，罕遇地震时取隔震支座剪切应变 为250％时的刚度和阻尼。 (6)计算时采用的地震波按相关的时程文件输入，地震波沿X向或y向单独进行输入计算。 3连接方式的类型 连廊是连体结构中一个重要的组成部分。连廊在整个结构中是两个塔楼的变形协调部分，特 别是不对称的结构，由于各塔楼的刚度不同，结构的振动性能也不同，变形也不同。连廊的存在 使得