bAAA连体结构设计肖从真ppt课件

1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 连体构造的特点及分类连体构造的特点及分类第三节第三节 强衔接连体构造设计方法及工程实例强衔接连体构造设计方法及工程实例第四节第四节 弱衔接连体高层建筑构造弱衔接连体高层建筑构造高层建筑连体构造是近十几年来开展起来高层建筑连体构造是近十几年来开展起来的一种新型构外型式。一方面经过设置连的一种新型构外型式。一方面经过设置连体将不同建筑物之间连在一同，方便两者体将不同建筑物之间连在一同，方便两者之间联络；另一方面由于连体构造独特的之间联络；另一方面由于连体构造独特的外型，带来剧烈的视觉效果，可以使建筑外型，带来剧烈的视觉效果，可以使建筑更具特征。更具特征。l巴黎新

2、凯旋门， 1989年建成 l新凯旋门系在约100m100m100m的正方体内切出60m60m60m的大洞构成。l建筑构造对称均匀，两侧塔体构造进深各约20m，顶部连体净跨度约60m，高约20m，由双重井式通高巨型空腹桁架构成，空腹桁架弦杆采用预应力混凝土箱形大梁。l整个建筑构成一个空间整体受力构造。l马来西亚吉双塔 l马来西亚吉隆坡城市中心主楼，对称双塔，95层，425m高，在两塔楼中间位置设置了连廊，为世界上高度最高的连体廊构造。 l上海证券大厦 l建于上海浦东的上海证券大厦是国内较早建立的连体构造，地面以上30层，高120m，立面从10层至18层为一跨度达63m的连体。l两侧塔楼为框筒体系

3、，内筒为现浇混凝土构造，外筒为钢框架。l连体部分构造为两榀支承在内筒上的钢框架。l 深圳大学科技楼 l深圳大学科技楼图9.1.5东西翼711层立面开洞、南北翼1113层立面开洞。其中东西翼洞宽29.5m、南北翼洞宽34m，为该工程关键部位。该工程设计采用型钢混凝土多层空腹桁架整体构造实现洞口跨越构成整体连体构造。 l北京UHN国际村 l采用双塔连体构造，见图9.1.6。双塔均为28层的钢筋混凝土剪力墙构造，高80.3m。自63.1m至80.3m两塔经过衔接体构造衔接。衔接体跨度31.2m，采用钢构造，共4层。最下面一层为5.7m高钢桁架。 l由以上可见，连体构造的特点就是将两幢或几幢建筑连在一

4、同，由塔楼及衔接体组成。l塔楼的构造方式同普通单幢高层建筑，可为框架构造、框剪构造、剪力墙构造、框剪构造等。l衔接体可以是一层、几层，也可以是十几层甚至更多，可以是钢构造、型钢混凝土构造、普通钢筋混凝土构造、预应力混凝土构造，方式灵敏多样；l可以与塔楼构造资料一样，也可以不同，视工程的详细情况决议。l衔接体构造的刚度及位置对整体构造受力将有较大影响。l一、连体构造的特点一、连体构造的特点l连体构造的受力比普通单体构造或多塔楼构连体构造的受力比普通单体构造或多塔楼构造更复杂。造更复杂。l应关注以下几个方面的问题：应关注以下几个方面的问题：l改动效应需引起注重改动效应需引起注重l衔接体部分受力复杂

5、衔接体部分受力复杂l注重衔接体两端构造衔接方式注重衔接体两端构造衔接方式l(一)、改动效应需引起注重l较之其它体型构造，连体构造改动振动变形较大，改动效应较明显，应引起注重。l当风或地震作用时，构造除产生平动变形外，还将会产生改动变形，改动效应随两塔楼不对称性的添加而加剧。l即使对于对称双塔连体构造，由于衔接体楼板变形，两塔楼除有同向的平动外，还很有能够产生两塔楼的相向运动。l实践工程中，由于地震在不同塔楼之间的振动差别是存在的，两塔楼的相向运动的振动形状极有能够发生呼应，此时连体部分构造受力很不利。l二、衔接体部分受力复杂l衔接体部分是连体构造的关键部位，其受力较复杂。衔接体部分一方面要协调

6、两侧构造的变形，在程度荷载作用下接受较大的内力；另一方面当本身跨度较大时，除竖向荷载作用外，竖向地震作用影响也较明显。l三、注重衔接体两端构造衔接方式l衔接体构造与两侧塔楼的支座衔接是连体构造的另一关键问题，如处置不当构造平安将难以保证。衔接处置方式普通根据建筑方案与布置来确定，可以有刚性衔接、铰接、滑动衔接等，每种衔接方式的处置方式不同，但均应进展详细分析与设计。l二、连体构造的分类二、连体构造的分类l根据衔接体构造与塔楼的衔接方式，可将连体构根据衔接体构造与塔楼的衔接方式，可将连体构造大致分为两类造大致分为两类l强衔接方式强衔接方式 弱衔接方式。弱衔接方式。 l一强衔接方式l当衔接体构造包

7、含多层楼盖，且衔接体构造刚度足够，能将主体构造衔接为整体协调受力、变形时，可做成强衔接构造，两端刚接、两端铰接的连体构造属于强衔接构造。强衔接构造设计时就要做到真正使其连为整体，完全协调受力。l一强衔接方式l当衔接体与两端塔楼刚接或铰接时，衔接体可与塔楼构造整体协调，共同受力。此时衔接体除接受重力荷载外，更主要的是要协调衔接体两端的变形及振动所产生的作用效应。普通情况下，衔接体同塔楼的衔接处受力较大，构造处置较复杂，选择适宜的衔接体刚度、构造方式及支座处的构造处置非常重要。l二弱衔接方式l假设衔接体构造较弱如为连廊构造，无法协调衔接体两侧的构造共同任务，此时可做成弱衔接，即衔接体一端与构造铰接

8、，一端做成滑动支座，或两端做成滑动支座，此时应重点思索滑动支座的作法，限复位安装的构造，并应提供滑动支座的估计滑移量。l二弱衔接方式l当衔接体低位跨度小时，可采用一端铰接，另一端滑动衔接，或可采用两端滑动衔接，此时两塔楼构造独立任务，衔接体受力较小。两端滑动衔接的衔接体在地震作用下，当两塔楼相对振动较大时，要留意防止衔接体滑落及衔接体同塔楼发生碰撞对主体构造呵斥破坏。实践工程中可采用橡胶垫或聚四氟乙烯板支承，塔楼与衔接体之间设置限位安装。 l二弱衔接方式l当采用阻尼器作为限复位安装时，也可归为弱衔接方式。这种衔接方式可以较好的处置衔接体与塔楼的衔接，既能减轻衔接体及其支座受力，又能控制衔接体的

9、振动在允许的范围内，但仍要进展详细的整体构造分析计算，橡胶垫支座等支承及阻尼器的选择要根据计算分析确定。l对强衔接连体构造，设计的关键问题是保证衔接体与塔楼可靠衔接，共同受力。任务应重点围绕如何保证衔接体与塔楼整体共同任务及该特殊体型构造的计算分析设计方面开展。l一、强衔接连体构造计算分析一、强衔接连体构造计算分析l一计算原那么一计算原那么l1、根据现行、根据现行第第5.1.13条规定，对复杂体型高层建筑条规定，对复杂体型高层建筑的计算分析，应符合以下要求：的计算分析，应符合以下要求：l1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进展应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进展整体内力

10、位移计算；整体内力位移计算；l2)抗震计算时，应思索平扭耦连计算构造的改动效应，振抗震计算时，应思索平扭耦连计算构造的改动效应，振型数不应小于型数不应小于15。多塔楼构造的振型数不应小于塔楼数的。多塔楼构造的振型数不应小于塔楼数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%；l3)应采用弹性时程分析法进展补充计算；l4)宜采用弹塑性静力或动力分析方法验算薄弱层弹塑性变形。l2、分析计算时，应重点偏重以下几个方面：l1在风荷载作用下，要留意各塔楼之间的狭缝效应对构造带来的影响；l2程度地震作用计算时，要思索偶尔偏心的影响，并宜进展双向地震作

11、用验算，重点关注构造因特有的体型带来的改动效应；l3对8度抗震设防地域的衔接体构造，应思索竖向地震作用；l4衔接体部分的振动往往较明显，温馨度验算应引起关注。l二、地震作用下的分析计算二、地震作用下的分析计算l1、程度地震作用计算、程度地震作用计算l振型分解反响谱方法计算外，还应补充进展弹性振型分解反响谱方法计算外，还应补充进展弹性时程分析计算。时程分析计算。l应采用思索平扭耦连方法计算构造的改动效应，应采用思索平扭耦连方法计算构造的改动效应，且要思索偶尔偏心的影响，振型数至少应按多塔且要思索偶尔偏心的影响，振型数至少应按多塔楼构造的振型数量选取，以使振型参与质量不小楼构造的振型数量选取，以使

12、振型参与质量不小于总质量的于总质量的90%。l二、地震作用下的分析计算二、地震作用下的分析计算l1、程度地震作用计算、程度地震作用计算l由于连体部分包括衔接体及塔楼刚度较大，由于连体部分包括衔接体及塔楼刚度较大，连体部分的楼层抗侧刚度相对于下部两个塔楼刚连体部分的楼层抗侧刚度相对于下部两个塔楼刚度之和仍能够较大度之和仍能够较大l衔接体下部楼层阅历算如为薄弱层，应对地震作衔接体下部楼层阅历算如为薄弱层，应对地震作用剪力乘以用剪力乘以1.15放大系数。放大系数。 l二、地震作用下的分析计算二、地震作用下的分析计算l2、竖向地震作用计算、竖向地震作用计算l近几年，日本阪神地震及近几年，日本阪神地震及

13、2019年台湾年台湾“921集集集集地震记录均阐明，竖向地震作用分量较明显，不地震记录均阐明，竖向地震作用分量较明显，不容忽视，而且竖向地震作用能够是引起某些震害容忽视，而且竖向地震作用能够是引起某些震害的关键要素，因此关于构造的竖向地震作用，近的关键要素，因此关于构造的竖向地震作用，近年来引起了设计人员的关注。年来引起了设计人员的关注。l2、竖向地震作用计算、竖向地震作用计算l高层建筑构造中的长悬臂构造、大跨度构造、高层建筑构造中的长悬臂构造、大跨度构造、连体构造等对竖向地震作用比较敏感的部分，连体构造等对竖向地震作用比较敏感的部分，应思索竖向地震作用。应思索竖向地震作用。l2、竖向地震作用

14、计算、竖向地震作用计算l国内现行规范对竖向地震作用给出了计算方法，国内现行规范对竖向地震作用给出了计算方法，及及对对9度时的高层建筑的竖向地度时的高层建筑的竖向地震作用规范值计算给出了计算方法；震作用规范值计算给出了计算方法；l对对8度、度、9度时的大跨度和长悬臂构造，竖向地震度时的大跨度和长悬臂构造，竖向地震作用的规范值可取该构造、构件重力荷载代表值作用的规范值可取该构造、构件重力荷载代表值的的10和和20。 l2、竖向地震作用计算、竖向地震作用计算l第第10.5.2条规定，条规定，8度抗震设计时，连体构度抗震设计时，连体构造的衔接体应思索竖向地震的影响，并在条文阐造的衔接体应思索竖向地震的

15、影响，并在条文阐明中给出了近似思索方法：竖向地震作用规范值明中给出了近似思索方法：竖向地震作用规范值可取衔接体部分重力荷载代表值的可取衔接体部分重力荷载代表值的10%，上述规，上述规定阐明定阐明对衔接体构造竖向地震反响已给予对衔接体构造竖向地震反响已给予了关注，由以上取值可知，该值参照了了关注，由以上取值可知，该值参照了8度时的大度时的大跨度和长悬臂构造的计算方法。跨度和长悬臂构造的计算方法。 l2、竖向地震作用计算、竖向地震作用计算l随着实践工程中衔接体构造运用的添加，衔接体随着实践工程中衔接体构造运用的添加，衔接体的位置也越来越高。当位置较高时，衔接体两端的位置也越来越高。当位置较高时，衔

16、接体两端的支座两侧塔楼上部本身竖向地震加速度反的支座两侧塔楼上部本身竖向地震加速度反响已比地面的竖向地震加速度加大，因此衔接体响已比地面的竖向地震加速度加大，因此衔接体的竖向地震反响与普通的大跨构造有所不同。的竖向地震反响与普通的大跨构造有所不同。l此外，实践工程中衔接体构造因其本身的重要性，此外，实践工程中衔接体构造因其本身的重要性，有时需求按中震弹性进展设计并补充思索竖向地有时需求按中震弹性进展设计并补充思索竖向地震作用为主的组合，竖向地震作用更为关键，因震作用为主的组合，竖向地震作用更为关键，因此其取值更需慎重。此其取值更需慎重。l2、竖向地震作用计算、竖向地震作用计算l针对一幢建于针对

17、一幢建于8度区的高位连体构造度区的高位连体构造 位于位于60m80m，连体跨度，连体跨度31.2m为调查其衔接体部位为调查其衔接体部位的竖向地震作用效应，运用的竖向地震作用效应，运用ETABS程序，采用竖程序，采用竖向反响谱方法及弹性时程分析方法分别对连体构向反响谱方法及弹性时程分析方法分别对连体构造的竖向地震作用进展了分析计算。分析阐明，造的竖向地震作用进展了分析计算。分析阐明，衔接体部位构件竖向地震作用规范值宜取重力荷衔接体部位构件竖向地震作用规范值宜取重力荷载代表值的载代表值的15%-20%为宜。为宜。 l2、竖向地震作用计算、竖向地震作用计算l建议地震作用组合应思索竖向地震作用为主建议

18、地震作用组合应思索竖向地震作用为主的组合项，按的组合项，按第第5.6.4条执行的表条执行的表5.6.4建议思索添加竖向地震作用分项系数为建议思索添加竖向地震作用分项系数为1.3，程度地震作用分项系数为程度地震作用分项系数为0.5的组合。的组合。 l三、风荷载作用下的分析计算三、风荷载作用下的分析计算l当多栋密集的高层建筑相互间距较近时，宜当多栋密集的高层建筑相互间距较近时，宜思索风力相互关扰的群体效应。普通可将单思索风力相互关扰的群体效应。普通可将单栋建筑的体形系数乘以相互关扰增大系数。栋建筑的体形系数乘以相互关扰增大系数。该系数可参考类似条件的实验资料确定；必该系数可参考类似条件的实验资料确

19、定；必要时宜经过风洞实验确定。要时宜经过风洞实验确定。l三、风荷载作用下的分析计算三、风荷载作用下的分析计算l关于临近建筑相互关扰问题，曾有学者进展专门关于临近建筑相互关扰问题，曾有学者进展专门研讨，并指出，假设临近的建筑为比计算分析的研讨，并指出，假设临近的建筑为比计算分析的建筑物矮得多的建筑，那么即使靠得很近受影响建筑物矮得多的建筑，那么即使靠得很近受影响的只是所分析建筑的下部，对整个构造分析不致的只是所分析建筑的下部，对整个构造分析不致产生很大的影响；但是假设临近建筑与所分析的产生很大的影响；但是假设临近建筑与所分析的建筑接近同一高度，应思索建筑物对风载体型系建筑接近同一高度，应思索建筑

20、物对风载体型系数的影响。数的影响。l三、风荷载作用下的分析计算三、风荷载作用下的分析计算l连体构造的两塔楼间距普通都很近，高度普连体构造的两塔楼间距普通都很近，高度普通也相当，应思索建筑物相互之间的影响。通也相当，应思索建筑物相互之间的影响。 l除去相互关扰增大系数外，对连体构造，连除去相互关扰增大系数外，对连体构造，连体部位构造的风荷载分布也比较复杂，如有体部位构造的风荷载分布也比较复杂，如有条件，该部位附近的体型系数宜经过风洞实条件，该部位附近的体型系数宜经过风洞实验确定。验确定。二、强衔接连体高层建筑构造设计原那么二、强衔接连体高层建筑构造设计原那么一连体构造的布置及设计原那么一连体构造

21、的布置及设计原那么连体高层建筑构造的各独立部分宜有一样或相近的连体高层建筑构造的各独立部分宜有一样或相近的体型、平面和刚度，体型、平面和刚度，7度、度、8度抗震设计时，层数度抗震设计时，层数和刚度相差悬殊的建筑不宜采用强衔接的连体构和刚度相差悬殊的建筑不宜采用强衔接的连体构造。造。衔接体构造本身分量应尽量减轻，因此应优先采用衔接体构造本身分量应尽量减轻，因此应优先采用钢构造，也可采用型钢混凝土构造等。当衔接体钢构造，也可采用型钢混凝土构造等。当衔接体包含多个楼层时，最下面一层宜采用桁架构造方包含多个楼层时，最下面一层宜采用桁架构造方式。式。l衔接体宜按中震弹性进展设计，衔接体构造衔接体宜按中震

22、弹性进展设计，衔接体构造支座宜按中震不屈服设计。支座宜按中震不屈服设计。l中震弹性的含义如下：地震作用下的内力按中震弹性的含义如下：地震作用下的内力按中震进展计算，地震作用效应的组合及各分中震进展计算，地震作用效应的组合及各分项系数均按项系数均按第第5.6节进展，但可不进节进展，但可不进展设计内力调整放大，构件的承载力计算时展设计内力调整放大，构件的承载力计算时资料的强度取设计值；资料的强度取设计值；l中震不屈服的含义如下：地震作用下的内力中震不屈服的含义如下：地震作用下的内力按中震进展计算，地震作用效应的组合均按按中震进展计算，地震作用效应的组合均按第第5.6节进展，但分项系数均取不大节进展

23、，但分项系数均取不大于于1.0，不进展设计内力调整放大，构件的，不进展设计内力调整放大，构件的承载力计算时资料的强度取规范值。承载力计算时资料的强度取规范值。l对钢筋混凝土构造，抗震设计时，衔接体及对钢筋混凝土构造，抗震设计时，衔接体及与衔接体相邻的构造构件的抗震等级应提高与衔接体相邻的构造构件的抗震等级应提高一级采用，一级提高至特一级，假设原抗震一级采用，一级提高至特一级，假设原抗震等级为特一级那么不再提高。等级为特一级那么不再提高。l衔接体两端与主体构造刚接的构造，应特别衔接体两端与主体构造刚接的构造，应特别留意加强衔接体构造与主体构造的衔接构造，留意加强衔接体构造与主体构造的衔接构造，这

24、包括两方面的衔接：一方面指衔接体构造这包括两方面的衔接：一方面指衔接体构造与主体构造的程度衔接；另一方面指衔接体与主体构造的程度衔接；另一方面指衔接体构造与主体构造的竖向衔接，尤其是支座部构造与主体构造的竖向衔接，尤其是支座部位的衔接构造。位的衔接构造。l对于衔接体构造与主体构造的程度衔接，必对于衔接体构造与主体构造的程度衔接，必要时衔接体构造可延伸至主体构造内筒并与要时衔接体构造可延伸至主体构造内筒并与内筒可靠衔接；如无法伸至内筒，也可在主内筒可靠衔接；如无法伸至内筒，也可在主体构造内沿衔接体方向设置型钢混凝土梁与体构造内沿衔接体方向设置型钢混凝土梁与主体构造可靠锚固。衔接体构造的楼板应与主

25、体构造可靠锚固。衔接体构造的楼板应与主体构造的楼板可靠衔接并加强配筋构造。主体构造的楼板可靠衔接并加强配筋构造。 l衔接体构造与主体构造的竖向衔接，尤其是衔接体构造与主体构造的竖向衔接，尤其是支座部位的衔接构造也应重点加强，当与衔支座部位的衔接构造也应重点加强，当与衔接体相连的主体构造为钢筋混凝土构造时，接体相连的主体构造为钢筋混凝土构造时，竖向构件内宜设置型钢，型钢宜可靠锚入下竖向构件内宜设置型钢，型钢宜可靠锚入下部主体构造。部主体构造。 l对衔接体两端与主体构造铰接的构造，应特对衔接体两端与主体构造铰接的构造，应特别注重铰接支座的设计。如有能够，建议支别注重铰接支座的设计。如有能够，建议支

26、座按大震不屈服进展设计，以保证构造平安座按大震不屈服进展设计，以保证构造平安 l二、温馨度验算二、温馨度验算l1、连体构造的风振温馨度验算、连体构造的风振温馨度验算l随建筑物高度添加，构造资料除随建筑物高度添加，构造资料除RC外，钢构造，外，钢构造，钢钢混凝土混合组合构造运用日渐增多。建混凝土混合组合构造运用日渐增多。建筑物除了要满足传统的筑物除了要满足传统的“强度要求、位移要求外，强度要求、位移要求外，温馨度问题越来越引起人们注重。温馨度问题越来越引起人们注重。l普通高层建筑的温馨度验算均指建筑物顶点最大普通高层建筑的温馨度验算均指建筑物顶点最大加速度沿顺风向与横风向两个方向应满足一定的加速

27、度沿顺风向与横风向两个方向应满足一定的限值，以此来保证居住者日常运用不致于产生不限值，以此来保证居住者日常运用不致于产生不温馨的觉得。温馨的觉得。l二、温馨度验算二、温馨度验算l2、大跨度衔接体构造楼板振动温馨度验算、大跨度衔接体构造楼板振动温馨度验算l对连体构造，在衔接体部位，由于构造跨度对连体构造，在衔接体部位，由于构造跨度较大，连体部位构造楼层在日常运用中由于较大，连体部位构造楼层在日常运用中由于人的走动引起的楼板振动问题需求思索。人的走动引起的楼板振动问题需求思索。l2 2、大跨度衔接体构造楼板振动温馨度验算、大跨度衔接体构造楼板振动温馨度验算l以往，正常运用极限形状要求通常经过控制以

28、往，正常运用极限形状要求通常经过控制: :l楼板的挠度楼板的挠度l板厚跨度比值板厚跨度比值l这一规定在以往采用常规资料、楼板刚度较这一规定在以往采用常规资料、楼板刚度较大、跨度较小情况下可以满足正常运用要求。大、跨度较小情况下可以满足正常运用要求。l近几年，随着各种新型、高强资料的采用，近几年，随着各种新型、高强资料的采用，楼板体系变得更轻柔，在满足强度、变形要楼板体系变得更轻柔，在满足强度、变形要求的情况下，大跨度楼板由于日常活动引起求的情况下，大跨度楼板由于日常活动引起的振动问题日益凸现出来。的振动问题日益凸现出来。l北京新中关大厦北京新中关大厦l深圳大学科技楼深圳大学科技楼l深圳国际俱乐

29、部深圳国际俱乐部l北京北京UHN国际村国际村l北京新中关大厦位于中关村西区东南角，总建北京新中关大厦位于中关村西区东南角，总建筑面积筑面积117416m2117416m2。l地下四层，地上四层裙房，裙房顶上设有三栋地下四层，地上四层裙房，裙房顶上设有三栋高层建筑，采用周边密柱型框架剪力墙构造。高层建筑，采用周边密柱型框架剪力墙构造。l设计单位为北京市建筑设计研讨院，建研院构设计单位为北京市建筑设计研讨院，建研院构造所参与连体构造方案设计与计算分析。造所参与连体构造方案设计与计算分析。 l东边东边B楼为高楼为高73m78m的连体建筑，主体构的连体建筑，主体构造为钢筋混凝土框架剪力墙构造，为造为钢

30、筋混凝土框架剪力墙构造，为16层和层和17层。层。l两个主楼经过衔接体在两个主楼经过衔接体在617层楼面相连，衔层楼面相连，衔接体部分构造采用钢构造。接体部分构造采用钢构造。l抗震设防烈度为抗震设防烈度为8度，设计根本加速度度，设计根本加速度0.20g，设计地震分组为第一组，场地类别为设计地震分组为第一组，场地类别为类场地类场地l衔接体两侧的主楼由于剪力墙筒体均偏衔接体两侧的主楼由于剪力墙筒体均偏心布置，地震作用下偏心改动效应明显，心布置，地震作用下偏心改动效应明显，l而经过衔接体将两侧主楼构造可靠衔接而经过衔接体将两侧主楼构造可靠衔接共同任务后，整体协调受力，构造刚度共同任务后，整体协调受力

31、，构造刚度分布将较为对称，地震作用下构造的改分布将较为对称，地震作用下构造的改动效应将大大减小，构造抗震性能得到动效应将大大减小，构造抗震性能得到提高。提高。l2 2 连体钢构造部分设计连体钢构造部分设计l自自5 5层顶楼面层顶楼面1616层顶楼面经过连廊衔接。层顶楼面经过连廊衔接。其中，第其中，第9 9层顶楼面层顶楼面41.85m41.85m和第和第1616层层顶屋面顶屋面68.975m68.975m衔接范围扩展到衔接范围扩展到1414轴轴至至1818轴范围。衔接体部分西侧布置钢桁轴范围。衔接体部分西侧布置钢桁架，每隔一层设置一榀，共六榀。架，每隔一层设置一榀，共六榀。l9 9层和层和161

32、6层顶楼面构造布置层顶楼面构造布置 l其它层连体构造布置其它层连体构造布置 l参考规范相关规定和类似工程阅历，竖向地震参考规范相关规定和类似工程阅历，竖向地震作用取重力荷载代表值的作用取重力荷载代表值的15。l本工程平面布置较为复杂，改动效应较大，因本工程平面布置较为复杂，改动效应较大，因此在进展钢构造设计时，思索双向地震作用，此在进展钢构造设计时，思索双向地震作用，双向地震作用按双向地震作用按5.2.3条计算。条计算。 l对衔接体部分主要受力构件思索中震作用，按对衔接体部分主要受力构件思索中震作用，按中震不屈服设计。中震作用取小震的中震不屈服设计。中震作用取小震的2.856倍。倍。在进展杆件

33、验算时，构件承载力抗震调整系数在进展杆件验算时，构件承载力抗震调整系数取取1.0，资料强度取规范值。，资料强度取规范值。l衔接体钢构造主梁两端铰接，跨中接受衔接体钢构造主梁两端铰接，跨中接受很大的弯矩，支座接受较大的剪力。很大的弯矩，支座接受较大的剪力。l同时衔接体钢构造主梁在地震作用下，同时衔接体钢构造主梁在地震作用下，接受较大的轴力。接受较大的轴力。l主梁支座受力为拉压剪受力，不能主梁支座受力为拉压剪受力，不能忽略轴力的影响。忽略轴力的影响。 l在设计节点时，按照节点轴力和剪力沿在设计节点时，按照节点轴力和剪力沿不同途径传送的原那么进展设计不同途径传送的原那么进展设计l轴力按中震工况设计轴

34、力按中震工况设计l剪力按大震工况设计剪力按大震工况设计l这样，即使部分节点在大震下丧失轴向这样，即使部分节点在大震下丧失轴向承载力，衔接体也不至于跌落承载力，衔接体也不至于跌落l节点设计表示节点设计表示l钢梁端部支撑在钢筋混凝土牛腿上，经钢梁端部支撑在钢筋混凝土牛腿上，经过牛腿传送剪力。梁端经过调理接头与过牛腿传送剪力。梁端经过调理接头与预埋的锚板衔接，钢梁与调理接头经过预埋的锚板衔接，钢梁与调理接头经过高强螺栓在腹板衔接，只传送轴力，调高强螺栓在腹板衔接，只传送轴力，调理接头与锚板现场剖口全熔透焊。理接头与锚板现场剖口全熔透焊。l深圳大学科技楼东西翼深圳大学科技楼东西翼711层立面开洞、层立

35、面开洞、南北翼南北翼1113层立面开洞。其中东西翼洞层立面开洞。其中东西翼洞宽宽29.5m、南北翼洞宽、南北翼洞宽34m为本工程关键为本工程关键部位。部位。l深圳大学设计院设计深圳大学设计院设计 。l采用型钢混凝土多层空腹桁架整体构造采用型钢混凝土多层空腹桁架整体构造实现洞口跨越构成整体连体构造。实现洞口跨越构成整体连体构造。l空腹桁架梁柱断面均空腹桁架梁柱断面均800mm880mm，其中腹杆工字钢与弦杆工字钢层层焊接其中腹杆工字钢与弦杆工字钢层层焊接衔接，构成刚性节点。衔接，构成刚性节点。l弦杆、腹杆外包混凝土与弦 杆 上 翼弦杆、腹杆外包混凝土与弦 杆 上 翼180mm厚各相连楼层现浇钢筋

36、混凝土楼厚各相连楼层现浇钢筋混凝土楼板整浇衔接，进一步加强构造整体性。板整浇衔接，进一步加强构造整体性。l构造平面及空腹桁架支承关系表示图构造平面及空腹桁架支承关系表示图 l托梁转换、吊梁转换和桁架跨越是大跨度洞托梁转换、吊梁转换和桁架跨越是大跨度洞式连体构造的现实选择，而实腹桁架由于斜式连体构造的现实选择，而实腹桁架由于斜腹杆的存在首先不被建筑师接受。腹杆的存在首先不被建筑师接受。l为此，设计中对空腹桁架连体与托梁、吊梁为此，设计中对空腹桁架连体与托梁、吊梁连体的动力性能进展了对比分析研讨，以选连体的动力性能进展了对比分析研讨，以选择具有良好刚度、承载才干和延性，同时又择具有良好刚度、承载才

37、干和延性，同时又充分满足建筑师对外型和建筑功能需求的构充分满足建筑师对外型和建筑功能需求的构外型式。外型式。( c ) 吊 梁 方 案( b ) 托 梁 方 案( a ) 空 腹 桁 架 连 体 方 案1 0 0 0 X 3 0 0 0 型 钢 混 凝 土 托 梁弦 杆 及 腹 杆东 西 翼 结 构 立 面 布 置东 西 翼 结 构 立 面 布 置东 西 翼 结 构 立 面 布 置4 0 0 X 4 0 0 X 2 0 方 钢 管 柱4 0 0 ( 2 0 ) X 5 0 0 ( 2 0 ) 工 字 钢 梁4 0 0 X 5 0 0 钢 筋 混 凝 土 梁1 0 0 0 X 3 0 0 0 型

38、 钢 混 凝 土 托 梁8 0 0 X 8 8 0 型 钢 混 凝 土5 0 0 X 5 0 0 钢 筋 混 凝 土 柱4 0 0 ( 2 0 ) X 5 0 0 ( 2 0 ) 工 字 钢 梁1 2 0 0 X 3 4 0 0 型 钢 混 凝 土 托 梁1 2 0 0 X 3 4 0 0 型 钢 混 凝 土 托 梁5 0 0 X 5 0 0 钢 筋 混 凝 土 柱4 0 0 X 5 0 0 钢 筋 混 凝 土 梁8 0 0 X 8 8 0 型 钢 混 凝 土弦 杆 及 腹 杆南 北 翼 结 构 立 面 布 置南 北 翼 结 构 立 面 布 置南 北 翼 结 构 立 面 布 置4 0 0 X

39、4 0 0 X 2 0 方 钢 管 柱l三种方案的楼层质量竖向分布三种方案的楼层质量竖向分布 0.3750.3750.4190.4190.4190.4190.5630.2890.5080.5080.5080.508(a) 空腹桁架方案3254111087691615141312n0.5640.5640.5490.5080.5080.5080.5080.3740.4190.4190.4190.4190.4540.8141M(b) 托梁方案15141613129101186754320.8140.841(c) 吊梁方案0.81410.6580.3580.2770.3750.358452311109

40、76816141512130.5080.50810.5080.5080.4190.4190.4190.419ttntnMMl三种构造方案楼层地震剪力进展分析可三种构造方案楼层地震剪力进展分析可知，三种方案的基底剪力和连体层以下知，三种方案的基底剪力和连体层以下各层地震层剪力根本接近各层地震层剪力根本接近l洞口以上，空腹桁架方案的地震层剪力洞口以上，空腹桁架方案的地震层剪力最小，吊梁方案的地震层剪力最大，阐最小，吊梁方案的地震层剪力最大，阐明空腹桁架方案由于质量和刚度的均匀明空腹桁架方案由于质量和刚度的均匀使地震作用有所减小。使地震作用有所减小。l根据计算分析结果可知，重力荷载和地根据计算分析结

41、果可知，重力荷载和地震作用下空腹桁架方案筒体角柱各层内震作用下空腹桁架方案筒体角柱各层内力比较均匀。力比较均匀。l整体空腹桁架连体构造在更好地满足建整体空腹桁架连体构造在更好地满足建筑功能和外型要求的前提下，比梁式转筑功能和外型要求的前提下，比梁式转换具有更好的抗震性能。换具有更好的抗震性能。l由于型钢混凝土比钢构造，具有耐火和由于型钢混凝土比钢构造，具有耐火和耐久性能好、刚度大的优点，而比普通耐久性能好、刚度大的优点，而比普通混凝土构造，那么具有承载力大、延性混凝土构造，那么具有承载力大、延性好等优点，本工程最终确定采用型钢混好等优点，本工程最终确定采用型钢混凝土空腹桁架连体构造。凝土空腹桁

42、架连体构造。l型钢混凝土长期刚度退化影响分析型钢混凝土长期刚度退化影响分析 lJGJ-2019规定了截面抗弯刚度规定了截面抗弯刚度l规程规定了长期刚度的计算公式规程规定了长期刚度的计算公式 aaccscssIEIEEEB75. 322. 0sslslBMMMB1l由于构成型钢混凝土截面抗弯刚度的型钢部分无由于构成型钢混凝土截面抗弯刚度的型钢部分无收缩徐变效应，为更好地在概念上与式收缩徐变效应，为更好地在概念上与式(9.3.4)协调，协调，建议型钢混凝土构件长期刚度的计算公式为建议型钢混凝土构件长期刚度的计算公式为aaccscsslslIEIEEEMMMB75. 322. 01l经 计 算 ，

43、截 面 抗 弯 长 期 刚 度经 计 算 ， 截 面 抗 弯 长 期 刚 度Bl=16.88Bl=16.881014Nmm41014Nmm4，相当于截面弹性刚，相当于截面弹性刚度的度的0.67 0.67 lA A轴三层空腹桁架在重力荷载作用正常任务轴三层空腹桁架在重力荷载作用正常任务形状下的第一跨中节点长期挠度为形状下的第一跨中节点长期挠度为60mm60mm，短，短期挠度为期挠度为51.5mm51.5mm，弹性挠度为，弹性挠度为40mm40mm。l型钢混凝土多层空腹桁架构造设计、施工及型钢混凝土多层空腹桁架构造设计、施工及构造构造l1设支托板设支托板l关于型钢混凝土空腹桁架节点实验报告阐明，关

44、于型钢混凝土空腹桁架节点实验报告阐明，反复加载下型钢梁柱节点坡口焊缝易首先出反复加载下型钢梁柱节点坡口焊缝易首先出现破坏，影响构造变形才干和延性。现破坏，影响构造变形才干和延性。 l本工程空腹桁架腹杆和弦杆衔接中间节点采本工程空腹桁架腹杆和弦杆衔接中间节点采用了带支托板的刚性节点。用了带支托板的刚性节点。l支托板一方面加强了腹杆和弦杆衔接，另一支托板一方面加强了腹杆和弦杆衔接，另一方面与腹杆和弦杆的钢筋焊接，防止钢筋与方面与腹杆和弦杆的钢筋焊接，防止钢筋与型钢直接焊接，防止型钢翼缘预留贯穿孔，型钢直接焊接，防止型钢翼缘预留贯穿孔，保证了型钢构件的完好性。保证了型钢构件的完好性。 l空腹桁架中间

45、节点空腹桁架中间节点 l空腹桁架支座节点空腹桁架支座节点 l2 2设置栓钉。设置栓钉。l本工程空腹桁架支承于四角筒体型钢混本工程空腹桁架支承于四角筒体型钢混凝土角柱，衔接方式为刚性衔接。凝土角柱，衔接方式为刚性衔接。l支座节点除设置支托板外，为保证型钢支座节点除设置支托板外，为保证型钢混凝土角柱与筒体混凝土墙体的有效共混凝土角柱与筒体混凝土墙体的有效共同任务，沿型钢与筒体混凝土相接外翼同任务，沿型钢与筒体混凝土相接外翼缘通高设置栓钉。缘通高设置栓钉。l3 3型钢上下延伸一层型钢上下延伸一层l为防止构造承载力突变和保证型钢可靠为防止构造承载力突变和保证型钢可靠锚固，筒体角柱中型钢在空腹桁架区段锚

46、固，筒体角柱中型钢在空腹桁架区段上下各延伸一层构成过渡层。上下各延伸一层构成过渡层。 l4 4设置变形后浇块消除畸形内力设置变形后浇块消除畸形内力 l如以下图所示，空腹桁架的外侧设置了普通如以下图所示，空腹桁架的外侧设置了普通钢筋混凝土延续边梁。钢筋混凝土延续边梁。l大跨空腹桁架构造在重力荷载作用下将产生大跨空腹桁架构造在重力荷载作用下将产生较大竖向变形，与其相连的普通钢筋混凝土较大竖向变形，与其相连的普通钢筋混凝土延续边梁与根部根本无竖向变形的筒体悬臂延续边梁与根部根本无竖向变形的筒体悬臂梁相连，将使筒体悬臂梁及边梁产生极高的梁相连，将使筒体悬臂梁及边梁产生极高的内力程度。内力程度。 l4

47、4设置变形后浇块消除畸形内力设置变形后浇块消除畸形内力 l4 4设置变形后浇块消除畸形内力设置变形后浇块消除畸形内力l后浇块混凝土浇注前，钢筋混凝土延续边梁后浇块混凝土浇注前，钢筋混凝土延续边梁与空腹桁架变形协调，其内力只受部分荷载与空腹桁架变形协调，其内力只受部分荷载的影响。的影响。l主体构造施工完，空腹桁架构造的重力荷载主体构造施工完，空腹桁架构造的重力荷载下绝大部分内力与变形曾经完成，此时变形下绝大部分内力与变形曾经完成，此时变形后浇块混凝土浇注，混凝土延续边梁和悬臂后浇块混凝土浇注，混凝土延续边梁和悬臂梁将接受少量后期重力荷载引起的附加内力，梁将接受少量后期重力荷载引起的附加内力，从而

48、大大改善该部分构造受力，防止裂痕出从而大大改善该部分构造受力，防止裂痕出现构造破坏。现构造破坏。 l4 4设置变形后浇块消除畸形内力设置变形后浇块消除畸形内力l内力分析时，附加重力荷载内力分析时，附加重力荷载40%40%及构造及构造自重工况下延续梁边支座悬臂梁节自重工况下延续梁边支座悬臂梁节点以铰节点处置，后期点以铰节点处置，后期60%60%附加重力荷附加重力荷载及风、地震作用采用刚节点处置。载及风、地震作用采用刚节点处置。 l结论结论l1空腹桁架连体构造有利于发扬构造整空腹桁架连体构造有利于发扬构造整体性，极有利于减缓大跨门式连体构造中衔体性，极有利于减缓大跨门式连体构造中衔接体带来的刚度突

49、变、质量集中和支承筒体接体带来的刚度突变、质量集中和支承筒体的应力集中，有利于抗震，也同时较好满足的应力集中，有利于抗震，也同时较好满足建筑的功能和外型需求。该工程设计可满足建筑的功能和外型需求。该工程设计可满足第六章所述的性能目的第六章所述的性能目的“C的要求。的要求。l结论结论l2型钢混凝土空腹桁架的承载才干型钢混凝土空腹桁架的承载才干及延性明显优于普通梁式连体构造。空及延性明显优于普通梁式连体构造。空腹桁架连体构造的破坏始于桁架直腹杆腹桁架连体构造的破坏始于桁架直腹杆弯曲破坏，破坏前桁架各杆件变形较大、弯曲破坏，破坏前桁架各杆件变形较大、裂痕开展较多，特别是直腹杆两端可构裂痕开展较多，特

50、别是直腹杆两端可构成塑性铰，耗能才干较大。成塑性铰，耗能才干较大。l结论结论l3必需注重型钢混凝土杆件在重力必需注重型钢混凝土杆件在重力荷载下的裂痕宽度控制，适当加大配筋荷载下的裂痕宽度控制，适当加大配筋率。率。l结论结论l4型钢混凝土空腹桁架的合理节点型钢混凝土空腹桁架的合理节点设计是保证其有效任务性能和施工的可设计是保证其有效任务性能和施工的可操作性的关键，必需引起注重。同时，操作性的关键，必需引起注重。同时，型钢混凝土空腹桁架整体施工工艺应与型钢混凝土空腹桁架整体施工工艺应与其受力特点相结合。其受力特点相结合。39600KJHGFE1450014500会 员公 寓会 员公 寓会 员公 寓

51、1210012100走 廊会 员公 寓会 员公 寓会 员公 寓会 员公 寓服 务 室电 梯 大 堂机 电5900300275030035003002750300560030054005400厕 所厕 所图 9.3.37 深 圳 国 际 俱 乐 部 标 准 层 平 面2400240072007200720072007200180018001000010000北卧 室书 房工 人 房屋 顶 花 园2/G1/G170038001700总 统 办 公 室530047004700530049000100001000024002400720072007200720024002400图 9.3.38 深 圳

52、 国 际 俱 乐 部 29层 平 面1210012100EFGHJK39600屋 顶 花 园大 厅门 厅男 厕厨 房会 议 室会 客 厅服 务 电 梯保 安 室总 统 夫 人 套 房总 统 套 房机 电 房储 藏北图 9.3.39 深 圳 国 际 俱 乐 部 剖 面 图99950370046615045003=135005500天 面层二 十 九层二 十 八层二 十 七层二 十 六层二 十 五层二 十 四层二 十 三层二 十二层二 十 一层二 十层十 九层十 八层十 七层十 六层十 五层十 四层十 三层十二层十 一层十层九层八层七层六 层五 层四 层三 层二 层首 层

53、35002=70003500首 层二 层三 层四 层五 层六 层平 台 花 园38754=15500停 车 库停 车 库公 寓公 寓公 寓公 寓公 寓公 寓二 层 地 库综 合 大 厅多 功 能首 层 地 库西 餐 厅俱 乐 部 大 堂中 餐 厅健 身 中 心会 员 公 寓机 电 房机 电 房办 公豪 华 会 员 套 房会 员 会 议 中 心俱 乐 部豪 华 会 员 公 寓l该工程该工程“门洞宽门洞宽20m，高，高67.1m，“门柱门柱宽宽15.1m，“门框门框4层，高层，高16.8m，“门坎门坎4层，高层，高18.8m。主体构造系由。主体构造系由“门柱、门柱、“门门框及框及“门坎构成。构造整

54、体对称均匀，门坎构成。构造整体对称均匀，具有良好的整体抗扭刚度。具有良好的整体抗扭刚度。l整个构造除整个构造除“门框采用门框采用4层高钢层高钢混凝土组合混凝土组合空腹桁架，钢空腹桁架，钢混凝土组合楼屋盖小梁外，混凝土组合楼屋盖小梁外，其他全部采用现浇钢筋混凝土。其他全部采用现浇钢筋混凝土。l“门柱主体构造系由不对称布置的筒体稀柱框架门柱主体构造系由不对称布置的筒体稀柱框架构成，从底到顶延续贯穿，构成，从底到顶延续贯穿，“门柱的构造横向高门柱的构造横向高宽比宽比H/B=99.75/11.6=8.6，“门柱内筒体的横向高门柱内筒体的横向高宽比宽比H/C=99.75/4.8=20.8。l假设假设“门

55、框与门框与“门柱铰接，第一振型下两个门柱铰接，第一振型下两个“门门柱相当于两个各自独立的竖向放置的悬臂梁，柱相当于两个各自独立的竖向放置的悬臂梁，独立抗侧，整个构造横向刚度很柔，根本周期约独立抗侧，整个构造横向刚度很柔，根本周期约为为3.8s，不能满足规范抗侧要求。，不能满足规范抗侧要求。l故设计故设计“门框与门框与“门柱刚接，整体构造好门柱刚接，整体构造好像一个巨型门架，由于像一个巨型门架，由于“门框的约束，整门框的约束，整个构造在横向程度力作用下侧移呈现上部明个构造在横向程度力作用下侧移呈现上部明显反弯的特性，最大层间程度位移发生的楼显反弯的特性，最大层间程度位移发生的楼层高度由普通普通框

56、剪构造、筒体稀柱框架层高度由普通普通框剪构造、筒体稀柱框架构造的构造的0.6H下降到下降到0.4H。图9.3.43 深圳国际俱乐部横向 风载下结构侧移曲线图图 9.3.40 深 圳 国 际 俱 乐 部 三 层 结 构 平 面5454300066005500530047004700530055006600300017005454720072007200720072002400100001000024002400720072007200720072003000 6600550055006600 3000图 9.3.41 深 圳 国 际 俱 乐 部 标 准 层 结 构 平 面5 3 0 04 7 0

57、 04 7 0 05 3 0 0图 9 . 3 . 4 2 深 圳 国 际 俱 乐 部 2 6 层 结 构 平 面3 0 0 06 6 0 05 5 0 05 5 0 06 6 0 03 0 0 07200720072007200720024002400钢 筋 混 凝 土 空 腹 桁 架工 字 钢 梁 l门框提供的构造整体抗倾覆弯矩占程度门框提供的构造整体抗倾覆弯矩占程度荷载作用的总基底倾覆弯矩的荷载作用的总基底倾覆弯矩的38%38%，从，从而使整体构造的抗侧刚度大大提高，构而使整体构造的抗侧刚度大大提高，构造构件尤其是筒体底部程度荷载产生的造构件尤其是筒体底部程度荷载产生的弯矩大大减小，整个

58、构造抗侧处于较好弯矩大大减小，整个构造抗侧处于较好的任务形状。的任务形状。l20m20m跨的跨的“门框构造采用门框构造采用6 6榀钢榀钢混凝土组混凝土组合的合的4 4层高巨型双柱空腹桁架，与两侧层高巨型双柱空腹桁架，与两侧“门柱门柱构造内筒体、框架柱层层刚接，使整个构造内筒体、框架柱层层刚接，使整个“门框内各个构造构件门框内各个构造构件( (弦杆，腹杆弦杆，腹杆) )受力受力比较均匀，从而可以有利于减小每层大梁比较均匀，从而可以有利于减小每层大梁( (即弦杆即弦杆) )的截面尺寸，有利于改善的截面尺寸，有利于改善“门框门框与与“门柱刚接衔接点的应力集中，同时腹门柱刚接衔接点的应力集中，同时腹杆

59、层间上下端塑性铰的实现，有利于使整体杆层间上下端塑性铰的实现，有利于使整体构造具有较好的变形才干和延性。构造具有较好的变形才干和延性。l门式高层建筑的风力特性与普通高层建筑不门式高层建筑的风力特性与普通高层建筑不同，本工程进展了风洞实验。横向风压的分同，本工程进展了风洞实验。横向风压的分布如以下图示。布如以下图示。l后后“门柱的迎风面产生较大的反向吸力，门柱的迎风面产生较大的反向吸力，大大减小了横向风力产生的总剪力，总倾覆大大减小了横向风力产生的总剪力，总倾覆弯矩，但与此同时，前弯矩，但与此同时，前“门柱的部分风压门柱的部分风压(迎风面压力、反面吸力迎风面压力、反面吸力)较独立的高层建筑较独立

60、的高层建筑略有增大。略有增大。=0风向图9.3.44 深圳国际俱乐部风压系数平面分布一-0.080.510.740.49-0.33-0.75-0.74-0.73-0.74-0.77- 1 . 3 5- 0 . 6 8- 0 . 6 9- 1 . 3 5- 0 . 8 0- 0 . 8 2-0.69-0.78-1.45-0.81(23m)- 1 . 0 2- 1 . 1 8- 1 . 5 7- 0 . 9 3- 0 . 8 6- 1 . 7 0- 1 . 0 3- 0 . 9 4(53.05m)-0.70-1.70-0.73-1.42- 0 . 8 0- 0 . 7 8- 1 . 4 1- 0