连体建筑（精选10篇）
连体建筑 篇1
连体结构是指除裙楼以外, 两个或两个以上塔楼之间带有连接体的结构。从连接体的强弱上看, 可分为强连接连体结构和弱连接连体结构两种。连体钢结构连接于两栋相邻的单体高层建筑或同一建筑不同部分之间, 作为高空通廊、屋面或者其他特殊功能区。连体钢结构的安装条件非常特殊, 通常位于高空, 下方完全悬空, 具有自重大、跨度大、安装标高高等特点。常规的大型活动式起重机无法满足安装高度需要, 而塔式起重机吊装能力又严重不足。如果采用传统的结构安装施工工艺, 会带来吊装过程稳定性差、高空安装精度保证难、高空作业量大、施工周期长等弊端。液压同步提升施工技术的出现解决了传统吊装办法中出现的问题。通过该项技术的使用, 可以将连体钢结构在地面 (或裙楼顶部) 散件拼装成整体, 一次吊装就位。某办公楼连体钢结构安装就是该项技术的一次成功应用。
一、工程概况
某办公楼其主楼结构形式为钢-钢筋混凝土混合结构。其主体结构之间存在两种连体钢结构, 第1种为平面钢结构井字梁, 共2层, 位于主体结构中庭D～G轴, 通过主梁的8个万向支座连接于主楼结构上, 主梁与次梁的截面均为工字形截面, 其中主梁截面尺寸为H1800×700×30×80, 平面尺寸为36.0m×31.5m, 钢梁顶面标高分别为主体结构3层15.600m和主体结构6层29.400m, 自重分别为217t和201t;第2种为空间钢结构桁架, 共两个, 分别位于B轴和J轴对应处, 每个钢桁架都由1榀主桁架、与周边主结构连接的次梁以及部分悬挑结构组成, 主桁架的立柱、弦杆、腹杆的截面均为工字形截面, 最大截面尺寸为H600×600×40×40, 跨度30m, 桁架上标高43.500m。为防止提升时结构重心偏心, 只提升主桁架部分, 待提升部分自重均为67t。
二、施工难点
1.高空安装构件截面大, 自重大 (主梁重13kN/m) , 受空间限制移动式起重机械无法作业, 塔式起重机起重能力远远不够。
2.作业空间小, 冬期施工难度大。利用已建主体结构搭建提升平台, 构造复杂。冬季环境低温给液压提升系统的正常运行带来考验。
3.精度要求高。钢桁架和井字钢梁的空中对接点分别为6个和8个, 提升同步控制和对接难度较大, 对安装精度控制要求较高。被提升结构在地面拼装时要精确定位, 保证千斤顶位置与钢结构提升吊点位置上下对应。
三、整体提升方案
1. 钢结构井字梁
工程待提升的巨型钢结构井字梁共有2层, 位于主体结构3层 (标高15.600m) 和6层 (标高29.850m) , 每个井字梁的主梁通过8个万向支座连接于主体结构上。根据现场实际情况, 设置4个提升点, 将主体结构7层处的混凝土悬挑梁作为提升平台, 每个提升点的悬挑梁上安放箱形截面钢梁, 然后将2个100t穿心式液压千斤顶支在上面, 每个千斤顶配4束фs15.24mm钢绞线, 钢绞线经钢梁中心所开圆孔, 连接于被提升井字梁外伸上翼缘处的防松工具锚上。具体提升步骤如下:
(1) 步骤1在主楼结构7层悬挑平台提升点对应位置处安装提升钢梁, 同时地面拼装6层被提升部分钢梁, 之后安装提升设备, 连接提升钢绞线; (2) 步骤2将6层钢梁提升至设计标高; (3) 步骤3对接6层钢梁8个支座, 焊接剩余次梁, 完毕后卸载。同时地面拼装3层被提升部分钢梁; (4) 步骤4将3层钢梁提升至设计标高后, 对接8个支座, 焊接剩余次梁, 完毕后卸载; (5) 步骤5拆除提升平台及设备, 钢梁安装完毕。
2. 钢结构桁架
本工程待提升钢桁架的提升方案确定为:设置2个提升点, 将临时焊接于主结构型钢柱上的箱形截面钢梁作为提升平台, 然后将1个100t穿心式液压千斤顶支在上面, 每个千斤顶配4束фs15.24mm钢绞线。钢绞线通过提升吊点工装, 连接于桁架结构中弦端部。只提升中心单榀桁架, 其他与主体结构相连的次梁及悬挑部分构件在空中拼装。具体提升步骤如下:
(1) 步骤1在主结构型钢柱标高41.200m位置处焊接钢牛腿, 同时地面拼装6层被提升部分钢梁;然后安装提升设备, 连接提升钢绞线;准备工作完成之后开始提升; (2) 步骤2将钢桁架提升至设计标高; (3) 步骤3对接钢桁架中弦和下弦牛腿, 焊接上弦构件及对应钢柱; (4) 步骤4所有构件焊接完毕, 进行质量验收, 合格后卸载, 拆除临时提升牛腿及设备。
四、整体提升核心技术问题
1. 提升点及提升力设计
对应钢结构井字梁正常使用状态, 在主梁端部对应处设置8个提升点更符合原结构的设计受力假定, 但工艺复杂、成本较高。因此在主楼结构7层悬挑平台处布设4个提升点。为计算各个支撑点的提升力, 对钢梁整体建立有限元模型, 在提升点的对应位置建立竖向约束。钢结构井字梁的自重及必要的施工荷载施加于钢梁整体有限元模型中, 通过计算得到各竖向支座反力, 即为施工过程中各提升点需要的提升力, 这不仅是选择千斤顶数量及规格的依据, 也是进行提升平台设计验算和提升地锚吊点设计的依据。对于本工程待提升的钢结构桁架, 在结构中弦两端各设置1个提升点, 计算内容与钢结构井字梁相同。
2. 提升支架设计
钢结构井字梁的提升平台由主体结构7层处的混凝土悬臂梁和安放于其上的箱形截面钢梁组成。提升平台不仅是提升千斤顶的工作平台, 也把千斤顶的荷载由钢梁、混凝土悬臂梁传递到主体结构上。混凝土悬臂梁经过强度、挠度及裂缝验算, 满足相关要求。对应集中力位置预埋钢板, 防止局部破坏。在混凝土梁下部增加临时钢管 (ф219mm, Q345) 斜撑, 增大安全系数。箱形截面钢梁通过有限元软件ANSYS验算, 最大等效应力100MPa, 满足设计要求。
3. 提升吊点设计
在提升过程中, 钢绞线的提升力是通过提升吊点工装传递给被提升结构, 提升吊点的构造一般较为复杂, 传力途径并不十分明确, 而且吊点附近结构应力分布也较复杂。因此, 对提升吊点建立有限元模型进行计算, 分析其应力分布情况。对于本工程待提升的钢结构井字梁, 将上翼缘外伸, 并开圆孔形成吊点, 同时增加两侧加劲肋, 保证提升力有效传递。
4. 提升过程控制参数
在结构整体提升过程中, 各提升点位移不可避免地存在不一致的情况, 相对位移的存在会引起提升力和结构内力的重新分配。要保证提升过程安全, 必须预先考虑如何将各提升点提升力和相对位移控制在允许范围之内。具体分析本工程待提升结构, 钢结构井字梁和钢桁架都属平面结构, 各点提升力对相对位移差不敏感, 因此只对相对位移进行控制, 建立各提升点间相互影响的刚度矩阵, 最终得出各提升点间的最大允许相对位移为20mm。
5. 提升应急预案
根据对提升方案各环节的情况分析, 针对可能出现的紧急状况, 除了在系统方案设计上采取相应安全防范保证措施外, 还制定了相应的应急预案。
(1) 通过试提升检验系统设计的可靠性试提升分5级加载, 提升至离地200mm后悬停12h, 在逐级加载及悬停过程中对支撑系统、提升系统和被提升结构等各种参数进行监测对比, 出现异常情况时可采取下放或支点处垫实卸载处理。
(2) 钢绞线断裂的应急措施发现钢绞线断裂, 立即通知控制台停止, 提升锁定全部油缸, 替换钢绞线, 从油缸穿至下部锚具, 重新张紧后继续提升。
(3) 提升不同步应急措施采用油缸行程和水准仪观测同步进行方式, 设高差预警值为16mm, 提升点间高差达到预警值后锁定, 调整行程偏差油缸至高差5mm以内后继续提升。
五、结语
通过系统细致的理论计算分析, 科学合理的施工方案制定, 确保了某办公楼连体钢结构整体提升施工安全顺利完成, 为其他类似工程积累了相关经验。
连体人探秘 篇2
南京军区总医院神经外科副主任、副主任医师王汉东介绍说：连体人相连的方式有很多种，头部相连是其中比较少见的，而且头部相连也有很多种情况。有的是皮肤相连，有的是颅骨相连，这两种都是比较简单的，最麻烦的是两人的脑组织相连，在供血方面只有一套系统，也就是两人共一根主血管。伊朗的这对连体姐妹就是脑体相连、后脑共用一条主动脉。当出现这种情况时，两人中只有一人能拥有原来的血管，因此必须为另一人重造血管，那就要进行架桥手术，所以说头部分离手术是连体人分离手术中最困难的。要为头部相连的人分体，最大挑战在于如何在确保大脑不会出现失血过多的情况下，分割相连着的神经细胞组织和血管。在脑保护问题上，目前最理想的做法就是在进行手术时，将病人体温降到最低点，再为脑部血管进行绕道，并争取在最短时间内，在脑部血流减少、暂时缺氧的情况下，将相连的大脑分开。
协助拉丹和拉蕾分体的美国医生班杰明·卡尔森，曾通过这样的方式，在德国为一对后脑勺连体的婴儿成功分体。不过，由于拉丹和拉蕾是成人，医生如果把她们的体温降低，就只有20分钟的时间来完成大脑的分割。这主要是因为婴儿的耐受性较好，而成人的脑部无法像婴儿那样适应缺氧的情况。这无形中就增添了手术的难度。尽管拉丹和拉蕾的大脑成功分开了，最终因为脑组织严重失血，无法保住性命。
为何会有连体人?
连体儿发生的原因，一种说法是受孕后21天左右受精卵在分裂成两个完整胚胎的过程中，由于受到某种因素的影响而分裂不完全；另一种说法是，原来胚胎的分裂是完全的，但随后由于某种因素出现部分融合。到目前为止，连体儿发生的确切原因尚不完全清楚。
连体儿有各种各样的连法，通常归为四类：胸腹连体最为多见，约占70％，可有心脏、肝脏等脏器相连。臀部连体约占18％，两个体骶尾骨、脊髓末端神经相连，可共有直肠及肛门。坐骨连体约占6％，可有肠道、泌尿道和生殖器官的相连和畸形。头颅连体较少，约占2％。另有4％为其他各种情况。
连体人的传奇
有史可考的最早一对连体入，诞生于954年的亚美尼亚。这对连体的小兄弟从腰以下到小腹相连。一个在分割中死去，另一个也于三天后夭折。
世界上最早一对较出名的连体人，是1100年诞生在英国的一对臀部、肩部相连的小姐妹，名叫舒科斯。她俩成年后说：“我们一同来到这个世界，也将一同离开人世。”果然，她俩在共同生活了34年后，一起告别了这个世界。
最早成功分割的连体人，是1689年由德国医生柯尼希操刀的，这是首宗有记载的连体分割手术。遗憾的是没有留下详细资料。
最早成为明星的连体人，是英国一位未婚妈妈于1908年生下的一对臀部相连的小姐妹希尔顿，但妈妈却把她们卖给了马戏团。他们表演了20年之后，通过法律途径获得自由，参加了纽约百老汇的演出，先后主演过《珍奇之宝》和《一生相连》两部电影而成了明星。
最著名的连体人，是1811年5月11日出生在暹罗(今泰国)的一对连体双胞胎兄弟。据说英语“连体婴”一词，最早就是用来称呼他们的。他们分别娶了美国北卡罗来纳州的一对姐妹，姐妹俩共为他们生了21个孩子。他们以在巴纳姆和贝利马戏团“吸引观众”为生。1874年1月17日，兄弟俩在3小时内先后死亡。
现代最成功的连体人，是美国影星安迪·加西亚，他主演过电影《教父Ⅲ》。但当他1956年在古巴出生时肩膀上有一个如网球大小的双胞胎婴儿，该双胞胎婴儿在安迪出生后马上被切除了。
连体人日渐增多?
近年来，世界各地接连不断有连体婴儿降生的报告。为什么原本十分罕见的连体婴儿呈日渐增多趋势?
尽管还没有确切统计数据，但现有大量证据指向“环境激素污染”。环境激素又称环境荷尔蒙或内分泌干扰物，在已知的环境激素污染中，有农药、树脂增塑剂、洗涤剂、二恶英类和重金属类化合物等70多种。它们侵入人体的途径包括饮食、空气吸人和皮肤接触。这类物质具有一个共性，即与人、生物内分泌激素类似，可干扰生物体的内分泌活动，因此对人类健康、优生优育具有重大影响。专家推测，连体婴儿可能也是环境激素污染的一个“并发症”。
连体高层建筑结构工程实例 篇3
本工程杭政储出[2008]40号地块商业办公用房位于杭州市西湖区古墩路以西,莲花街的南北两侧,分南北两块地块。其中北区块由1#,2#,3#楼组成,地下两层,局部设地下一夹层,地下二层为汽车库兼战时核6级人防,地下一层及地下一夹层为商业用房、自行车库及部分设备用房。其中2#楼地上九层,由两条南北向板式楼在七至九层支撑一块东西向体块的楼,形成扭转的空间“门”式造型,造就了结构的连体形式。东西两板楼一、二层及部分地下一层为跃式商业用房,三至九层(包括中部七至九层连接体)为办公用房,两板楼西北与东南两侧分别在六层设有大面积的空中花园,地块室外中央为湿地绿化景观,其效果图详见图1。基础均采用钢筋混凝土机械钻孔灌注桩(泥浆护壁),设承台及基础梁板,并设贯通地下室底板、侧壁、顶板的施工后浇带。场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组,场地土类别为II类;抗震设防类别为两类;基本风压Wo=0.45KN/m2;地面粗糙度为C类;基本雪压So=0.45KN/m2。
2结构布置
2.1结构体系本工程东西两楼长度达100多米,另外因连体结构抗扭刚度较差,容易产生扭转变形,扭转周期若与平动周期较接近,容易引起耦合共振,对结构抗震性能不利。为此根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第8.1.1条,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)以下称为《高规》第10.5.1条“连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型、平面布置和刚度”规定以及根据建筑布置和以往的工程经验结合以下计算分析,本工程东西两楼分别在轴自地下室顶板以上设抗震缝,将结构平面分成(1)~(5)个塔楼,详见图2。
同时调整连体结构的布置,尽量使刚度中心与质量中心重叠,使扭转周期与平动周期避开。本工程抗侧力体系采用框架剪力墙结构,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)以下称为《抗震规范》第6.1.2,6.1.3条规定,框架抗震等级为三级,剪力墙抗震等级为三级。塔楼(1)(2)在与支撑连接体牛腿及牛腿梁直接相连的下部两侧楼电梯间布置600mm、400mm厚的剪力墙,牛腿支撑柱(1200×1200),(800×800);其余剪力墙厚取250mm,框架柱(900×900)~(600×600)遂楼层逐步缩小;框架梁一般取(400×550),次梁(250×450),楼板厚正常取120mm。连体剖面图及各层结构模板平面图详见图3~图7。
各层层高和构件混凝土强度等级详见图3构件受力主筋均采用HRB400fy=360N/mm2,箍筋采用HPB300fy=270N/mm2和HRB335fy=300N/mm2,预应力钢绞线fptk=1860N/mm2。
2.2连接方式连接体与两端塔楼连接形式的确定至关重要,其连接形式一般根据建筑方案与结构布置来确定,有刚接、铰接、滑动连接等形式,根据连接形式的处理方式可分为强连接方式和弱连接方式两类,本工程连接体(塔(3))平面尺寸约19米×28米,与两端连接塔楼(塔(1)、(2))纵向轴线斜交,同时两端塔楼设有楼、电梯间,采用桁架或大梁刚接方案,连接体结构的主要构件(桁架上下弦等)不能有效伸入两端支撑塔楼,不能满足《高规》第10.5.4条规定;采用层层连接,建筑功能、层高不允许。因此在方案设计阶段经过多种连接方式的经济技术比较及通过超限高层建筑抗震设防专项审查,最终采用在两端塔楼(塔(1)2-C轴,塔(2)2-D轴)六层柱、墙设外挑牛腿及牛腿梁支撑四根(1000X1900)预应力钢筋混凝土转换大梁弱连接方式方案,详见图5图6。大梁上托七至九层三层框架结构。
3结构计算分析
3.1根据《高规》第5.1.13条,第5.1.14条规定,本工程采用SATWE,PMSAP两个不同力学模型的三维空间分析软件对(1),(2),(3)塔按多塔整体模型和各塔分开的模型分别进行计算,并采用较不利的结果进行结构设计,计算时考虑平扭耦联计算结构的扭转效应,单塔计算时振型数15个,多塔整体计算时振型数取27个,且计算振型数使和振型参与质量之和不小于总质量的90%。并对结构进行水平地震作用小震弹性动力时程分析补充计算,地震波选取按《抗震规范》第2.1.1条和《高规》第4.3.5条,采用地震安评报告中提供的一条多遇地震人工波(BUsevl人),一条实际记录地震波(CUsevl记)以及由SATWE提供的适用于Ⅱ类场地的实际记录地震波(TH2TG035)进行时程分析。考察整体反应时,阻尼比取0.05;考察连接体结构反应时,阻尼比取0.02。
3.2根据《高规》第10.5.6条规定,本工程连接体及与连接体相连的结构构件在连接体高度范围及其上、下层(五至八层),抗震等级提高一级采用,即框架与剪力墙均为二级。
3.3根据《抗震规范》第5.3.4条及《高规》第10.5.3条,本工程连接体结构考虑竖向地震作用。由于本工程连体位置较高,跨度较大,连接体对竖向地震作用比较敏感,为慎重起见,采用三种方法分析竖向地震作用-规范规定的简化计算方法,竖向反应谱和时程分析三种方法分析,最终综合三种分析计算结果进行连接体和连接部位的设计,并考虑竖向地震为主与水平地震的组合,结构各层竖向地震作用计算,反应谱曲线按《抗震规范》第5.1.5条输入,按《抗震规范》第5.3.4条其竖向地震影响系数采用本规范第5.1.4第5.1.5条规定的水平地震影响系数的65%,但特征周期按设计第一组采用,具体设计、计算体现在:(1)连接体主要受力构件-连接体下部预应力转换大梁,以及与其相连接的柱、墙及牛腿牛腿梁按中震弹性设计,并进行有限元应力分析。大梁结构抗震性能目标为A,中震弹性指的是在设防烈度双向水平地震及竖向地震作用与竖向荷载作用效应组合,各分项系数按《高规》第5.6节进行,不进行设计内力调整放大,构件的承载力计算时材料的强度取设计值。(2)连接体主要受力构件同时按大震不屈服验算,其结构抗震性能目标为C,大震不屈服指的是:在罕遇地震(三向)作用下内力按大震进行计算,地震作用效应的组合按《高规》第5.6节进行,分项系数均取不大于1.0,不进行设计内力调整放大,构件的承载力计算时材料的强度取标准值。
4主要计算汇总与分析
4.1弹性阶段周期、位移、内力主要计算结果(表1)计算结果表明本工程在风荷载或多遇地震作用下的最大层间位移角均小于1/800,满足《高规》第3.7.3条规定;在考虑偶然偏心影响的规定水平地震作用下,楼层的最大扭转位移比不大于1.5,且结构扭转为主的第一自振周期T1与平动为主的第一自振周期T1之比不大于0.9,满足《高规》第3.4.5条规定;X方向和Y方向的刚重比均大于20,说明结构整体稳定验算满足《高规》第5.4.1条和第5.4.4条规定,且可以不考虑重力二阶效应。
4.2小震弹性动力时程分析结果(图8)以上考虑小震组合的弹性计算分析结果表明;工程各项整体指标均能满足相关规范的要求或未超出规范的限值;墙柱的轴压比和各构件的强度及变形也均满足规范的要求;完全能达到小震作用下“结构处于弹性状态;各构件完好无损伤”的第一阶段的抗震性能目标。
4.3中震弹性及大震不屈服验算(考虑竖向地震)中震弹性和大震不屈服的验算结果表明:在中震作用下,连接体下部四根转换大梁以及与其相连接的柱、剪力墙及牛腿牛腿梁均处于弹性,不出现受剪受弯屈服(主要表现为柱、剪力墙约束边缘构件配筋率略大于1.5%,转换大梁采用预应力);在大震作用下,上述构件其弹塑性位移能满足规范要求。故本工程重要构件能满足中震弹性及大震不屈服,达到不发生剪切破坏的抗震性能目标。
4.4罕遇地震(大震)作用下静力弹塑性(Push)分析(图9)对结构进行罕遇地震(大震)作用下静力弹塑性(Push)分析,是在基于性能的抗震设计方法中,以量化的计算结果来评价结构在大震作用下的情况。分析计算结果可见,结构弹塑性层间位移角满足《高规》第3.7.5条规定,能力谱比需求曲线平滑,没有突变,能够满足“不倒塌,重要构件不发生严重损坏”的抗震性能。(图10-11)
5抗震措施
5.1竖向构件本工程剪力墙除了按《高规》第7.1.4条设底部两层加强部位外,与连接体结构牛腿、牛腿梁直接相连的塔楼(1)2-C轴600mm厚的剪力墙和塔楼(2)2-D轴400mm厚的剪力墙,详见图4,全高度加强,并设约束边缘构件,剪力墙墙肢的轴压比限值(重力荷载代表值作用下)0.6,除满足计算要求外,剪力墙分布筋配筋率取0.8%,约束边缘构件纵向配筋率取1.5%,配箍率取1.5%。与连结体结构牛腿、牛腿梁直接相连的塔楼(1)2-C轴,塔(2)2-D轴柱轴压比限值0.7,其配箍率1.5%,并在五至八层全柱段加密。
5.2局部楼板加强连接体连接转换层(七层)楼板厚为180mm,八层取150mm,支撑连接体两端塔楼(1)、(2)五至八层局部楼板取150mm,详见图4至图7。楼板按双层双向拉通配筋,每层每方向钢筋网的配筋率取0.25%。
5.3加强连接结构两侧的梁为加强连接体连接层(七层)四根预应力转换大梁的整体受力和变形协调,在四根大梁两端设置(1000×1900)的连接梁。
加大连接体两端塔楼2-5~2-8轴六至七层的框架梁纵向受力筋,上下纵向配筋率不少于0.3%,箍筋全梁段加密。
5.4支座节点
5.4.1经过多方面调研、咨询桥梁专家及桥梁支座制作厂家,本工程连接体与两塔楼之间一端采用铰连接,另一端采用滑动连接。支座布置具体如下:塔楼(2)2-D轴在牛腿、牛腿梁面上四根预应力转换大梁下布置一只固定支座,三只X方向单向活动支座;塔楼(1)2-C轴对侧固定支座对应的位置布置一只y方向单向活动支座,三只双向活动支座,详见图5。
本工程支座经桥梁支座制作厂家根据设计院提供的支座作用力及位移通过计算、分析,最终选用球型不锈钢支座(100年不检修),并通过有关部门的技术质量检测。所有支座设计转角为0.02rad,单双向活动支座活动方向设计位移量150mm,非活动方向40mm。虽为活动支座,但对支座位移量及支座转角有定量限制,相当于连接采用带阻尼器的连接方式。
5.4.2根据计算分析及球型不锈钢支座基座要求,为避免连接体滑落及连接体同连接塔楼发生碰撞,对连接结构造成破坏,为此塔楼(1)2-C轴牛腿面宽取1300mm,预应力转换大梁端与塔楼(1)柱、墙边留200mm宽的防震缝,其它层250mm;塔楼(2)2-D轴牛腿面宽取1200mm,预应力转换大梁端与塔楼(2)柱、墙边留100mm宽的防震缝,其它层150mm,详见图5,图12。
6结语
6.1采用球型不绣钢支座的预应力转换大梁连接方式有效削除了塔楼之间的变形不协调。该工程设计满足第3节所述的性能目标“A”“C”的要求,同时也较好满足建筑的功能和造型需要。
6.2必须重视预应力转换大梁及连接支座(牛腿牛腿梁等)混凝土构件在重力荷载作用下的裂缝宽度,挠度控制,适当加大配筋率。
6.3预应力转换大梁为考虑由于施加预应力产生反拱的影响,在计算时把预应力等效成反向荷载输入计算,在施工时,必须待到连接体上部结构恒载基本加上后方可张拉,此前不能拆除转换大梁梁底支撑,这样可避免上部结构加载前后产生一定的挠度变形。
摘要：改革开放以来,随着国力的增强和人民生活水平的提高,建筑业中一种复杂的结构形式-高层建筑连体结构得以大量呈现。一方面通过设置连接体将相邻建筑之间连成一体,方便两楼区域之间联系;另一方面,由于连体结构独特的外形,带来强烈的视觉效果,使建筑更具特色。连体结构由于连接体将不同结构连成一体,体型及结构的受力、变形比一般单体或多塔结构复杂,设计时应重视以下几方面的问题:①扭转效应;②连接体部分及连结节点受力复杂;③连接体与两端结构的连接形式。
关键词：超限,连接体,小震,中震,大震,抗震性能目标,弹塑性分析
参考文献
[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010.
[2]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.
[3]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010.
[4]《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004.
连体兄弟传奇震憾人生舞台 篇4
《菖与英》取材自１８１１年在泰国出生的一对连体兄弟的真实故事。两兄弟的父亲是华人，母亲是泰人。他们出生后，被同村人视为怪物，饱受歧视，母亲用爱心和关怀将他们抚养长大。泰王听闻后专门接见并给予赞扬。１８２９年两兄弟远渡重洋，到美国开创演艺事业，并与一对美国姐妹成婚，育有２１名子女。
充满戏剧张力
来自泰国、目前是新加坡永久居民的吕翼谋导演说，他从小就听说过这对连体兄弟的传奇故事，历经两年多时间，搜集各方资料和记录，终于将菖与英生命中最精彩的片断，以音乐剧的表现方式呈现在舞台上。每次的搬演都是一种全新把握和经验。今年的新版本就是重点对戏中第三部分进行了重新整理，如连体兄弟与美国姐妹的爱情故事、中年后的家庭矛盾，以及因美国南北战争而破产时的困窘生活等。
在曼谷上演的《菖与英》，则融入了更多泰国色彩的元素，台词和歌词中掺入了一些泰语词汇，加强了剧中的泰式舞蹈和拳击，同时也特别照顾到泰国的礼俗，比如将泰王这一角色，改为不登场的“幕后人物”，并由曼谷交响乐团伴奏。３６人组成的乐队中就有２０人是泰国乐手。加之本土熟悉的题材、本土孕育的导演，都赋予演出引人入胜的魅力。泰国观众为吕翼谋备感骄傲，认为他为泰国争了光。
菖与英在泰文里是两种水果的名称，这两种水果总是长在一起。
《菖与英》的成功首先在于其温馨励志题材。来自新加坡、澳大利亚、菲律宾、泰国四地的５２名演员深切的投入，尽情传达出每个角色的个性与心声，带来震撼人心的力量。新加坡总理吴作栋今年１月５日看完演出后，就盛赞此剧极为优秀。
营销造就成功
新加坡一家剧场的负责人指出，从专业操作的角度来看，该剧在自我包装、争取观众、扩大市场方面做得有声有色。
吕翼谋也说，了解观众的需求最重要。扩大《菖与英》的市场，就在于把演出当作产品来推销。吕认为，对于百老汇与好莱坞来说，一部音乐剧或电影不再只是音乐剧或电影，而是完全以产品促销的概念来进行。他们也应借鉴这种做法。吕曾在音乐剧《悲惨世界》的制作公司担任市场总监，促销起来颇得心应手。
《菖与英》的成功对新加坡戏剧甚至亚洲其他国家的戏剧发展启示良多。吕翼谋认为，新加坡政府对艺术给予很多关注以及经济上的支持。另一方面，新加坡历史虽短，但并不意味着匮乏文化挖掘的资源。比如在百老汇屡演不衰的《西贡小姐》、《悲惨世界》等名剧，也都不是以纽约历史为题材的。新加坡完全可以参照这一经验，集中上演亚洲题材的戏剧。
具备普遍意识
菖与英兄弟在美国建立家庭，是借由美国经纪人安排的“人体”展览开始的，靠满足人们猎奇心理来赚钱。新加坡一位华语剧团的编剧认为，如果从另一个角度来诠释菖与英的故事，突显这对连体兄弟是用自己的尊严为代价换取钱财和富裕的生活，从中可以折射出繁杂的世象情态。但在吕翼谋看来，菖与英将身体和生活上受的折磨转化成为奋斗的动力和智慧，这是他最为看重的元素。
连体建筑 篇5
1 建筑连体结构的设计原则
在《高层建筑混凝土结构技术规程》中, 对于结构较为复杂的建筑物的设计计算, 做出了以下的规定:1) 对于薄弱层的弹塑性的变形应该采用动力分析法或者弹塑性静力方法来进行验算;2) 在需要进行补充计算的地方, 适宜采用弹性时程分析法来进行计算;3) 在进行连体建筑物的抗震计算时, 要充分的考虑到平扭耦联计算结构中的扭转效应, 连体建筑物的振型数应该大于等于十五, 如果是进行多个楼体的结构的振型数的计算, 振型数应该大于等于楼体数量的九倍, 在计算建筑物的振型数时, 建筑物振型的参与质量应该占到总质量的90%以上;4) 在计算建筑物的整体的内力位移时, 为了计算结果的准确性, 计算的过程中, 应该采用两个以上的不同的三维空间软件来进行计算, 对于连体结构的建筑物来说, 两端的连接部位受力较为复杂, 对其进行计算时, 可以采用有限元模型来进行楼体的整体建模分析。
在建筑物连体结构设计时, 尤其是高层建筑物的连体结构, 所有参与到连体的建筑物的刚度、平面、体型等参数应该是相同或者相近的, 有的连体建筑物在设计时需要具有较大的抗震强度, 如果要在刚度及层数相差较大的建筑物之间设计连体结构, 需要对其进行动力分析及弹塑性静力分析, 以此来使其抗震强度能够达到相关的设计要求, 在进行连体建筑物的抗震设计时, 另一设计要点是, 要保证连接点处的安全性、可靠性, 主要的设计原则是:“强节点, 弱杆件”, 使连接节点处能够始终保持于弹性阶段, 而将连接体内部杆件的部分进行适当的消弱, 使杆件具有足够的耗能能力及变形能力。
建筑连体结构的抗震设计中, 所要坚持的最基本的设计原则可以概括为:“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”, 对于连体结构的建筑物的设计材料的选择应该坚持的最基本的原则是, 尽可能的减轻连接体结构自身的重量, 优先选用的材料是钢结构。
2 建筑连体结构抗震设计方案的选择
2.1 建筑连体结构整体结构方案的选择
在进行建筑连体结构的抗震设计时, 首先要进行的是整体的连体结构的方案的确定, 在进行整体方案的设计的过程中, 需要全面的了解建筑连体结构的抗震要求、连体建筑物的建筑材料、连体建筑物的楼层数、连体建筑物的楼层高度、连体建筑物的施工技术等各方面的参数, 对这些因素进行综合的分析, 选择最为合理的方案, 对于楼层较高的建筑物来说, 要设计建筑物的连体结构, 为了保证连体建筑物的抗震性能, 需要采取多个加强抗震性能的措施, 并且要对整个建筑物的抗震性能进行验证, 为了防止在连体建筑物中出现点破面的情况, 需要减少连体建筑物中整体的受力结构的凸点, 因此在进行楼梯的设计时, 一般情况下会采用规则对称的设计, 为了使连体建筑物的构件在地震中能够保持结构的稳定性, 需要选择延展性能良好的连体构件, 另一方面, 在保证楼梯的使用性能及建筑质量的情况, 使楼梯的重量尽量的减轻, 能够使楼体在地震中的损伤程度得到有效的降低。
2.2 建筑连体结构性能的确定
在高层建筑物的设计建造过程中, 一种抗震性能较好的建筑结构体系是钢筋混凝土框架-剪力墙结构, 该结构体系是由剪力墙与框架两部分共同组成, 该体系具有诸多的优点, 如使用该体系能够为建筑物提供一个比较大的使用空间, 在住宅的建设、商场的建设、办公场所的建设中都非常的适合, 并且该种结构的抗水平力刚度是比较大的, 在设计的过程中要注意工程的使用功能、高度、层数等要求, 进行合理的设计。
在实际的工程设计中, 框架-剪力墙结构中, 大部分的水平作用产生的剪力应该由剪力墙承担, 这就要求在设计的过程中, 剪力墙的数量要足够, 但是为了保证设计的经济合理性, 剪力墙的数量也不能过多, 一般情况下框架-剪力墙结构在设计的过程中将其设计成双向抗侧力体系的结构布置, 在建筑物的荷载较大的部位、平面形状变化的部位以及其他周边部位, 剪力墙应该是均匀的分布。
2.3 建筑连体结构连接体结构方案的确定
建筑连体结构的中心是连接体, 站在整体堆成结构的角度来看, 连接体对于楼体的受力以及楼体整体的影响是非常的小的, 而对于非对称结构的建筑物来说, 连接体对于整体的建筑连体结构的影响是非常的大的, 但是在实际的工程建设的过程中, 很难保证建筑物的完全对称性, 这是因为, 在建设的过程中, 即使做到了建筑物结构上的对称, 但是建筑物的载荷及工程材料很难保持良好的对称性, 另一方面, 一旦发生地震, 地震的振动方向是不确定的, 并且时刻都在发生变化, 这也会导致连体建筑物的不对称, 在进行建筑物的连体结构的连接体设计时, 需要将这些影响因素都考虑在内, 对于刚度不同的建筑物来说, 设置连接体会使刚度较小的建筑物的受力变大, 同样, 会使刚度较大的建筑物的受力变小, 这种性能特点也体现在建筑物的整体性能上。
3 加强建筑连体结构抗震性能的设计思路
在进行建筑连体结构的抗震设计时, 要能够满足相关的设计原则及设计要求, 在实际的应用过程中, 往往存在一定的困难, 因为地震的发生具有一定的随机性及不可计算性, 这就要求在进行抗震设计时, 要选择正确的设计理念, 坚持设计原则, 对于连体结构中相对薄弱的环节, 采取适当的措施进行加固, 下面介绍几种加固设计的设计方法。
3.1 连体建筑物抗震设计中的外加构件法
该种方法的主要原理是在建筑物自身的构件之外在增加适当的外部构件, 来提高建筑物的抗震性能, 采用这种方法时, 尤其需要注意新增的外部构件对建筑物整体的抗震性能的影响, 目前较为常用的方法有增设门窗加固、增设支撑加固、增设支托加固、增设拉杆加固、增设墙体加固等。
3.2 连体建筑物抗震设计中的减震加固法
在工程设计中, 抗震设计的原理是, 地震的作用与建筑结构中的阻尼值是成反比, 因此增加建筑物的抗震性能, 可以采用增加建筑物的结构阻尼值的方式来进行, 将阻尼器设置在建筑物的结构变形较大的部位, 能够成功的实现建筑物的消能减震, 同时可以利用阻尼器来对建筑物在地震作用下的预期变形进行控制, 防止建筑物在强震下不会出现特别严重的破坏。
3.3 连体建筑物抗震设计中的隔震加固法
连体结构的建筑物的抗震性能, 相互之间有一定的作用, 当建筑物的整体结构的周期得到延长, 建筑物整体的刚度就会适当的减弱, 这会在一定程度上降低建筑物整体的抗震性能, 针对此种情况主要的加固方法是进行隔震加固, 这种加固方法的典型代表是铅芯橡胶隔震, 这种材料主要的优点是水平表型较大, 并且具有较好的阻尼值, 能够很好的吸收震动能量, 在地震中, 能够将地基的振动与上层的建筑物隔离开来, 从而有效的增强了建筑物的稳定性能, 使连体建筑物的抗震性能得到提升。
3.4 连体建筑物抗震设计中的楼体薄弱部位加固设计
在连体建筑物的抗震设计中, 需要对楼体的薄弱部位进行加固设计, 如在连体结构中与连接体直接相连的柱应该采用钢骨混凝土材料, 对柱的轴压比进行很好的控制, 连接体中的钢梁应该能够深入到楼体的第二跨度中, 最终与剪力墙相连, 如果所进入的地方没有剪力墙, 应该与楼体的柱相连, 为了避免地震时造成连接体的脱落, 应该加强连接体与剪力墙及框架柱的锚固, 应该加强与连接体相连的梁端的抗弯、抗剪的设计, 对整个楼体的薄弱层的钢筋都应该适当的加粗、加强, 一般结构的层柱的混凝土的强度等级不予变化, 每一楼层的每个方向的配筋率应该大于等于0.3%。
4 结论
在进行建筑连体结构的抗震设计时, 应该注重各种先进的抗震设计思路的研究, 在保证建筑物的使用质量及稳定性的同时, 尽可能的增加建筑连体结构的抗震性能, 但是任何的抗震设计都应该遵循科学性、合理性, 保证建筑物的建造安全。
参考文献
[1]赵晨光.关于建筑连体结构的抗震设计浅析[J].黑龙江科技信息, 2013 (22) .
某高层建筑连体结构的抗震分析 篇6
关键词：高层建筑,连体结构,时程分析,塑性铰
高层建筑连体结构是近十几年发展起来的一种新型结构形式。一方面通过在不同的建筑塔楼间设置连接体将不同的建筑物连接在一起,使其在功能上取得联系;另一方面又由于其独特的建筑外形所带来的强烈视觉效果,使建筑型体更具特色,因此深受业主与建筑师的青睐。然而,由于高层建筑连体结构是通过连接体将不同的建筑物连接在一起,其两端塔楼的刚度往往有差异,连接体要协调两塔的内力和变形,因此其受力复杂,扭转效应也比较明显,给结构设计尤其是结构的抗震设计提出了许多难题。如何利用现有的计算理论和计算机辅助计算程序对已建、在建和拟建的高层建筑连体结构进行抗震分析,有其必要性。
1工程概况
长治市新闻大楼是一座由两个框架—核心筒结构组成的高层建筑连体结构,建筑总高度107 m,地下1层,地上27层。本工程建筑场地土类别为Ⅲ类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第一组,设计特征周期为0.45 s,设计基本地震加速度值为0.15g。结构首层平面布置图见图1。
根据建筑设计及使用功能的要求,本工程于结构层第20层～第22层通过中心支撑钢结构框架相连接,连接体跨度33.034 m,宽度6.364 m,层高3.9 m。连接体与两侧双塔楼结构的连接方式采用强连接,双塔楼结构与连接体相连接的柱子采用型钢混凝土柱,型钢的埋设范围:结构层第19层～第23层,其余柱均为钢筋混凝土柱。设计分析时,与连接体相连的主体结构柱子的抗震等级提高一级,连接体部分的楼板设为弹性膜。
2分析模型及地震波的选取
1)计算分析模型。
文中应用EPDA&EPSA计算程序进行高层建筑连体结构的抗震分析,计算模型的数据信息直接读取“多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE”的计算分析结果及配筋数据,采用空间三维整体模型进行弹塑性动力时程分析计算。
2)地震波的选取。
根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范第5.1.2条、JGJ 3-2002高规第5.5.2条规定及本工程的建筑场地类别和抗震设计地震分组,地震波的选取如下:
ELC-3(ELcentrol波NS,Ⅲ类场地)记录时长11.98 s,峰值加速度341.7 gal,记录步长0.02 s。
KAR-3(Karakypoint波,Ⅲ类场地)记录时长12.68 s,峰值加速度143.9 gal,记录步长0.02 s。
LAN3-3(兰州人工波,Ⅲ类场地)记录时长16.58 s,峰值加速度187.4 gal,记录步长0.02 s。
3计算分析参数
结构阻尼比取0.05;阻尼计算对应第一周期为2.104 47 s,阻尼计算对应第二周期为2.082 32 s;地震波起始计算时刻0 s,地震波终止计算时刻15 s;混凝土不考虑屈服面,采用三线型计算模型,塑性刚度蜕化系数为-0.1,泊松比取0.2;钢筋的塑性刚度蜕化系数为0.01;塑性铰判断方法:截面弹性积分点比例;塑性铰判断参数取0.3;钢和混凝土材料选用标准值;不考虑结构P—Δ效应的影响。
4计算结果分析
4.1 最大层间位移角曲线
由图2可知,在垂直于连接体方向地震波作用下,结构的弹塑性最大层间位移角值:主方向为1/234,次方向为1/626(由结构的扭转引起),均小于《高规》4.6.5条1/100的限值要求。两塔楼层间位移角曲线的变化规律相似,在此方向地震波作用下,连接体对于主体结构的层间位移角影响较小,这一点从有连接体存在的楼层处曲线变化比较平缓可以看出。曲线于24层处向右弯折,相应楼层的层间位移角变大,此现象是由于为满足建筑造型的需要,从24层开始结构布置内缩,结构刚度较以下各层减小所致。从26层开始曲线又明显向左弯折,相应楼层的层间位移角减小,曲线于24层和26层处的两次弯折表明结构在该方向地震波作用下的鞭梢效应比较明显。
由图3可知,在平行于连接体方向地震波作用下,结构最大层间位移角曲线的变化规律与图2基本相同,只是从19层～23层曲线向左内缩较为明显,次方向最大层间位移角曲线的变化更为突出,有连接体存在的楼层处层间位移角明显小于其他各层。这表明:在该方向,连接体本身的刚度及与连接体相连的型钢混凝土柱对于限制主体结构的层间位移角起到了积极作用。同样,曲线于24层处向右弯折,又于26层处向左弯折,表明在该方向主体结构的鞭梢效应亦非常明显。
4.2 最大楼层反应力曲线
在垂直于连接体方向地震波作用下与平行于连接体方向地震波作用下,结构的最大反应力曲线(主方向、次方向和竖向)变化规律基本一致,相应最大反应力数值相差不大。主方向最大楼层反应力曲线和次方向最大楼层反应力曲线在20层～22层处向右突变(突变值约为1 951 kN),表明由于连接体的存在,增加了相应楼层的质量和刚度,水平地震力分配要比其他楼层偏多。结构竖向反应力曲线在有连接体处突变较大(最大突变值约为12 699.4 kN),表明连接体对于结构在地震作用下的竖向反应力的影响较大,连接体与主体结构的竖向必须要有可靠的连接,防止连接体在地震作用下塌落。
4.3 结构塑性铰的分布状况
地震波沿垂直于连接体方向输入时,连接体所在楼层附近垂直连接体方向的塔楼建筑立面削角处出现大量梁铰(位于20层～23层核心筒东西两侧),连接体结构的斜支撑出现大量塑性铰。其余部位在该罕遇地震波作用下的抗震性能表现良好,连接体以上楼层周边有部分梁铰出现,连接体结构以下楼层无梁、柱铰出现。
地震波沿平行于连接体方向输入时,结构出铰部位类似于沿垂直于连接体方向输入地震波时的结构反应,出铰数量较前者有所减少。连接体所在楼层附近垂直连接体方向的塔楼建筑立面削角处出现大量梁铰(位于20层～23层核心筒东西两侧),连接体结构的斜支撑出现大量塑性铰。其余部位在该罕遇地震波下的抗震性能表现较好,连接体楼层以下个别楼层有少量梁铰出现,23层以上无梁铰、柱铰出现。
其他两种地震波作用下结构的地震响应规律与此近似,各项响应指标较上述地震波作用的结果偏小,不予赘述。
5结语
文中所作的分析虽是针对某一个具体的实际工程而言,但是本工程结构中所采用的框架—核心筒结构、型钢混凝土柱及钢结构连接体等结构形式,在高层建筑连体结构中广泛采用,具有一定的代表性。综上所述,可以得出以下几点有意义的结论:
1)就文中所分析的工程实例而言,其结构的延性性能表现良好,各项动力响应指标均能够满足国家相应标准。
2)连体结构中连接体自身的刚度对于限制与其相连楼层在平行于连接体方向的侧移能够起到积极作用,但是由于连接体的存在所造成的结构整体扭转却不容忽视。在设计中应采取措施增加整体结构的抗扭刚度。
3)连接体以上的楼层在罕遇地震作用下的鞭梢效应比较明显,应当避免结构竖向刚度产生突变。
4)在罕遇地震作用下,连接体既有可能在竖向地震作用下塌落,又有可能由于主体结构的扭转使连接体发生侧移塌落。在结构设计中宜优先选用强连接,既要保证结构的竖向连接安全可靠,又要采取措施限制连接体的侧移。
5)在结构设计中宜将连接体所在楼层及与其相邻的上下两层指定为薄弱层。
6)要注重整体结构“强柱弱梁”的设计,调整结构出铰顺序,避免结构在罕遇地震作用下首先出现柱铰。
参考文献
[1]JGJ 3-2002,高层混凝土结构技术规程[S].
[2]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].
[3]陈岱林,李云贵,魏文朗.多层及高层结构CAD软件高级应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
连体建筑 篇7
大底盘高层建筑因其底部大底盘,可以创造一个较为宽松的商业空间,而备受投资者的青睐[1]。然而大底盘非对称双塔楼高层建筑体型复杂,结构的几何中心与质量中心也不重合。这导致大底盘非对称双塔楼高层建筑的振动特性、受力性能、破坏形式、分析模型均要比一般的高层建筑复杂[2,3]。本文以某大底盘不等高双塔楼连体建筑为例,应用大型有限元软件ANSYS对结构的动力特性和地震响应进行了分析,探索大底盘不等高双塔楼连体建筑的地震响应特点,为建筑的设计提出了合理化建议。
1 结构地震响应分析方法
1.1 动力特性分析
结构的动力特性包括固有频率、振型等。通常采用模态分析来确定结构振动特性。典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题[4],可表示为:
[K]{φi}=ω
式(1)中:ωi、[φi]、[K]、[M]分别为第i阶模态的圆频率、振型向量、刚度矩阵和质量矩阵。对于式(1)的数值求解,ANSYS软件提供了分块Lanczos法、子空间法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法、QR阻尼法7种方法。本文采用子空间迭代方法计算并获得模型的频率。
1.2 时程分析法
在地震作用下,有阻尼多自由度弹性体系的振动微分方程为:
时程分析法是根据选定的地震波和结构恢复力特性曲线,采用逐步积分的方法对动力方程进行直接积分求解方程(2),从而求得结构在地震过程中每一瞬间的位移、速度和加速度等反应。本文采用Newmark-β法进行逐步数值积分,求解动力学方程(2),从而获得结构在地震激励下,结构响应随时间历程的反应。
2 算例
2.1 工程概况
某大底盘非对称双塔结构,大底盘3层,层高4.2 m,左塔楼22层,右塔楼18层,楼层层高3.6 m,左塔楼总高91.8 m,右塔楼总高77.4 m。建筑结构简图如图1所示。柱混凝土强度等级为C45,弹性模量E=33.5 GPa,其他构件混凝土强度等级为C30,弹性模量E=30 GPa。混凝土材料的泊松比μ=0.2,密度ρ=2 500 kg/m3。主梁B1尺寸为350 mm×800 mm,B2尺寸为400 mm×1 000 mm,次梁B3尺寸为300 mm×600 mm,柱尺寸为1 100 mm×1 100 mm。楼板厚100 mm,墙厚300 mm。
该结构建造在设防烈度为7度的Ⅱ类场地上,特征周期T=0.40 s,水平地震影响系数最大值α=0.08,结构阻尼比ξ=0.05。该地区的设计基本地震加速度为0.10 g,设计地震分组为第二组。
2.2 计算模型
建模时考虑各种因素,做到实体模型能反应真实结构的工作情况,同时又要求提高运算精度、缩短运算时间。综合各种因素以后,计算模型的柱、梁选用2节点beam188空间梁单元。考虑到结构设计中采用楼板在自身平面内刚度无限大、平面外刚度为零的假定,因此楼板采用4节点shell63壳单元模拟,该单元包含应力强化和大变形能力,可以承受面内荷载和横向荷载。大底盘非对称双塔结构模型离散为17 892个单元,共10 054个节点,计算模型不考虑填充墙的影响。不考虑土-上部结构共同作用,基础与地基刚性连接,即约束与地面接触的框架柱上节点的所有自由度。大底盘非对称双塔有限元模型见图2。模型以竖直向上方向为z轴方向,水平面中以模型的长边方向为x轴方向,短边方向为y轴方向。
2.3 地震波的选取
建筑物的地震反应是地震加速度、持续时间、场地土性质、地震的卓越周期、建筑物的几何特征等各种因素的综合反映。结合建筑场地等因素,本文选取适合于该工程Ⅱ类场地土的天然地震记录EL-Centro地震波与Taft地震波对结构进行动力响应计算。EL Centro波与Taft波是一个典型的Ⅱ、Ⅲ类场地的地震记录,特征周期为0.3～0.4 s,在相同的加速度值时,EL Centro波与Taft波的波形能产生更大的地震反应。计算时,地震加速度最大峰值调整与设防烈度相对应,记录时间长度都取为8 s,时间间隔0.02 s。
2.4 计算模型动力特性
为了确定建筑物的自振特性,以便为振型叠加法反应分析提供必要条件。采用Block Lanczo法进行计算,用ANSYS通过模态分析提取结构前30阶频率,相应各阶振型参与质量百分比[5]如表1所示。
从表1可以看出,结构的前三阶振型的周期超过1 s,在阶3、阶4周期有一个比较大的突降。高阶振型周期值差别较小。每阶振型的质量参与系数不同。对于1阶振型,y方向的质量参与系数达到60%,而x方向的质量参与系数接近于零;对于2阶振型,x方向的质量参与系数达到59.8%,而y方向的质量参与系数接近于零。前30阶振型中,存在大量质量参与系数接近于零的振型。对于计算模型,前30阶振型x方向的质量参与系数达到89.84%,而y方向的质量参与系数达到91%。
图3为结构的前4阶振型图。从图3中可以看出,第1振型为左塔沿y方向的平移振动,第2振型为左塔沿x方向的平移振动,第3振型为双塔同向扭转振动,第4振型为双塔反向扭转振动。模型在低阶振型中就出现扭转效应。
2.5 地震反应分析
采用时程分析法,分别输入x方向与y方向EL-Centro地震波与TAFA地震波,结构的地震响应。限于篇幅,论文给出了左塔(即高塔)的顶层速度、加速度时程曲线,结构的底部剪力时程曲线。
2.5.1 左塔顶层位移时程反应
左塔速度时程曲线,如图4、图5所示。其中x方向输入EL-Centro地震波时,左塔顶层速度最大值为0.27 m,y方向输入EL-Centro地震波时,左塔顶层速度最大值为0.29 m/s2。其中x方向输入TAFA地震波时,左塔顶层速度最大值为0.26 m,y方向输入TAFA地震波时,左塔顶层速度最大值为0.19 m。不同的地震波,不同的输入方向,左塔顶层速度最大值不同,发生的时间也不同。相对而言,输入EL-Centro地震波时,左塔顶层速度均大于同方向输入的TAFA地震波。x方向的地震响应小于y方向地震响应,这是由于连体的作用,使得结构x方向刚度大于y方向刚度。
2.5.2 左塔顶层加速度响应
左塔加速度时程曲线,如图6、图7所示。其中x方向输入EL-Centro地震波时,左塔加速度最大值为2.94 m/s2,y方向输入EL-Centro地震波时,左塔加速度最大值为2.5 m/s2。其中x方向输入TAFA地震波时,左塔加速度最大值为3.72 m/s2,y方向输入TAFA地震波时,左塔加速度最大值为2.99 m/s2。不同的地震波,不同的输入方向,左塔顶层加速度反应不同,两个方向加速度最大值比输人地震记录的最大值均有放大。其中x方向输入TAFA地震波时,左塔顶层加速度放大系数达到最大值,加速度放大系数为3.72。
2.5.3 底部剪力时程反应
结构底部剪力时程曲线,如图8、图9所示。其中x方向输入EL-Centro地震波时,底部剪力最大值为14 155 kN,y方向输入EL-Centro地震波时,底部剪力最大值为11 610 kN。其中x方向输入TAFA地震波时,底部剪力最大值为16 343 kN,y方向输入TAFA地震波时底部剪力最大值为11 924 kN。不同的地震波,不同的输入方向,结构的底部剪力最大值不同,发生的时间也不同。相对而言,输入TAFA地震波时,结构的底部剪力均大于同方向输入EL-Centro的地震波。
4 结论
1) 大底盘不等高双塔连体建筑的前三阶振型的周期超过1 s,在阶3、阶4周期有一个比较大的突降。高阶振型周期值差别较小。模型的前两阶振型为平动,第3、第4阶振型为扭转振动。模型在低阶振型中就出现扭转振动。各阶振型的质量参与系数不同,在低阶振型中出现大量振型的质量参与系数接近于零。
2) 大底盘不等高双塔连体建筑在输入不同方向的不同地震波时,其顶层速度、加速度与结构底部剪力响应不同。EL-Centro地震波作用下,模型的顶层速度反应要明显,而TAFA地震波作用下,模型的顶层加速度、底部剪力反应要明显。
参考文献
[1]宋娟.大底盘双塔连体结构的抗震性能研究.湖南大学,长沙:硕士学位论文,2009
[2]张丁喜,李春锋.连体连接方式对高层连体结构地震响应的影响.建筑结构,2011;40(2):33—36
[3]何涛,孙伶俐,李鑫鑫.地震作用下双塔楼连体结构的有限元分析.建筑技术开发,2007;6:28—29
[4]张卉,何涛.某双塔楼连体结构的地震响应分析.建筑技术开发,2007;1:1—4
连体建筑 篇8
连体结构是由两个或多个塔楼通过连接体连接而成的一种新型结构型式。该类结构已广泛应用于实际工程之中,而针对该类结构的已有研究成果却难以紧跟时代建设的步伐。对称双塔连体结构作为其中最具有代表性的一种结构型式,对其动力特性的研究具有现实指导意义。在已有的研究工作基础上,变换对称双塔连体结构的连体连接方式,分析并比较不同连接方式下的该类结构的动力特性,为该类结构的分析与设计应用提供参考。
1对称双塔连体结构算例及反应谱分析方法
1.1对称双塔连体结构计算模型的建立
采用以下对称双塔连体结构算例进行反应谱分析:10层框架结构,7度,Ⅱ类土,抗震等级为三级,层高4 m,柱网尺寸为9 m×9 m,在第8层设置连体。
使用新一代结构分析设计系统MIDAS Building对该算例进行建模分析,图1为该结构三维模型。由于连体结构的各层楼面楼板不连续或凹凸不规则,故计算中的楼板类型采用弹性膜假定,即考虑楼板平面内刚度,而忽略楼板平面外刚度。
该结构各层各构件的混凝土强度等级均采用C30,钢筋级别采用HRB400。
1.2 对称双塔连体结构反应谱分析方法
对该结构进行反应谱分析,动力平衡方程如下:
式(1)中:M—质量矩阵;C—阻尼矩阵;K—刚度矩阵;r—基底加速度向量;
采用CQC法对各振型的结果进行组合:
0≤ρij≤1, ρij=1(i=j) (2)
式(2)中:Rmax—最终效应结果;Ri—第i振型的谱值;rij—对第i振型的第j振型的特征值比值;ωi、ωj—第i、j振型的特征值;ξi、ξj—第i、j振型的阻尼比;ρij—第i、j振型间的耦联系数。
2 刚接时对称双塔连体结构振型分析
在连体两端采用刚性连接时,对该结构进行反应谱分析后,其前十阶振型如图2所示。
通过对图2各阶振型的分析,可以观察出对称双塔连体结构具有以下动力特性:
(1) 对称或反对称的振动形式存在于对称双塔连体结构的各阶振型中。
(2) 在第一至三阶振型中,整体结构呈规则的平平扭振动。这与普通对称规则结构乃至对称双塔结构的振动形式一致。
(3) 从第四阶振型开始,两塔楼的振动形式已有别于普通的对称双塔结构。连体的存在使该结构的平扭耦联作用增强,故应采用CQC法对该结构进行反应谱分析。
3 不同连接方式的对称双塔连体结构自振周期分析
变换连体连接方式,对不同连接方式下的对称双塔连体结构自振周期进行分析,如表2和图3所示。
由表2和图3可见:
(1) 随着连体与两塔楼连接方式的减弱,结构的各阶自振周期逐渐加大,结构整体刚度减小。
(2) 无论连体连接方式如何变化,结构的各阶自振周期变化均有限(5%以内)。在连体设置高度和相对刚度保持不变时,对于该类结构的整体结构设计可以采用其中一种连接方式进行分析。
(3) 通过对连体连接与无连体连接的自振周期的对比,可知连体的存在与否对结构的自振周期具有明显的影响。作为扭转振型的第三阶和第六阶振型,连体的介入使得结构的自振周期产生较大变化(分别达14.76%和19.06%)。这说明连体使结构的扭转作用加强,作整体结构的动力特性分析时不可忽略连体的作用。
4 结论
(1) 对于对称双塔连体结构,其低阶振型仍与普通的对称双塔结构的振动形式保持一致,呈规则的对称或反对称振动。
(2) 连体的存在使双塔连体结构的平扭耦联作用增强,在对该类结构进行反应谱分析与结构设计时应采用CQC法而非SRSS法。
(3) 连体连接方式的减弱使整体结构自振周期加大,结构变柔。但对于一定的连体设置高度和相对刚度而言,结构的自振周期变化幅度有限。在整体结构设计中可采用其中一种连接方式进行分析与设计。
(4) 连体的设置使原结构的扭转刚度产生较大变化。连体使结构的扭转耦联程度加大,对整体结构进行动力特性分析时必须考虑连体对原结构的影响。
参考文献
[1] GB 50011—2010,建筑抗震设计规范.2010
[2]刘晶波,李征宇,石萌,等.大跨高层连接体建筑结构动力分析.建筑结构学报,2004;25(1):45—52
[3]黄坤耀.双塔连体结构的静力、抗震和抗风分析.杭州:浙江大学博士学位论文.2001
如何穿对连体裤？ 篇9
Q：个子娇小的我怎样才能穿好连体裤呢?
A：想让身材显高挑，一款修身的高腰纯色连体裤就能帮你轻松实现。看看身高才157厘米的Emma的搭配吧，紧身的抹胸造型、摩登又显瘦的优雅黑，再加上一条亮眼的高腰绑带，让小可爱即刻变身时髦高妹。除此以外，你还可以大胆尝试深V设计的连体裤款，打造高挑又妩媚的完美造型。
Q：想把连体裤穿出优雅感，该怎么做?
A：要想把连体裤穿出优雅感，细节设计必不可少。一起来学学一向干练优雅的Eva吧!纯色连体裤显得得体，深V领和袖口小尖角的细节设计，外加一根同色细腰带，精致优雅的气质立刻展现，另外，一双捆绑高跟鞋能让你在正式场合身形挺拔，气场十足。
Q：今夏会流行连体短裤吗?什么样的款式最值得投资呢?
A：比起挑战性颇高的连体长裤，更容易搭配的连体短裤同样是今年夏天不可错过的潮流单品。在款式上，带有柔美荷叶边的甜美风连体短裤、充满度假感的印花连体短裤和帅气十足的军装连体短裤都是不错的选择。而面料方面，摩登的牛仔布和高调华丽的丝缎是最佳选择，让你既时髦又清爽。
Q：总觉得印花连体裤很难驾驭，怎么穿才摩登呢?
A：丝缎印花面料容易让人觉得是睡衣，如果不想让人看了昏昏欲睡，那就要格外注意印花图案与颜色的选择，豹纹、圆点的印花就更显摩登。你还可以系上一根腰带，既时髦也能帮你修饰身材。最后，别忘了挑选一双纯色的恨天高来搭配，平底鞋和人字拖只会让你看起来头重脚轻。
“美容大王”大S徐熙媛示范面霜新用法
自2005年大S推出《美容大王》一书后，“美容大王”的称号就—直伴随她。大S推荐的护肤品以及护肤方法备受关注，让很多爱美女生追随了一把。5月26日，大S惊艳亮相上海1933老场坊，作为珀莱雅品牌代言人，大S向我们透露，她最喜欢珀莱雅海能量塑颜润护霜，在睡觉之前，把它当作睡眠面膜，在脸上涂上厚厚的一层，第二天起床就会发现皮肤的疲倦感和因为皱眉产生的细纹都消失了。
不要“肌断食”
由日本护肤界提出的“肌断食”是指当肌肤觉得“吃腻”护肤品，或者不吸收新换护肤品的状况。其实，肌肤也有小孩子的脾性，因为它不肯“吃饭”而索性不供应或者只是“成菜白粥”，到头来就会造成“营养不良”。所以，疏通、消除氧化造成的阻滞是解决“肌断食”的关键所在。使用温和的去角质产品打通肌肤吸收通道，规律新陈代谢节奏，这样就能使肌肤更好地吸收后续护肤品的营养。
美人志
中班体育活动:连体人 篇10
1.通过与同伴玩连体人游戏, 发展协同走的能力。
2.能关注同伴, 乐于与同伴一起做游戏, 体验只有齐心协力才能成功。
活动准备
各种连体人卡纸 (见附图) 、录音机、音乐、障碍物等。
活动过程
一、热身活动
(价值分析:调动身心, 与同伴共同做运动。)
1.引导语:小朋友们准备好了吗?我们大家一起来做运动。 (我们一起跑一跑, 我们一起拍拍手, 我们一起笑一笑, 找个好朋友跑一跑, 找个好朋友一起拍拍手, 找个好朋友一起笑一笑, 找个好朋友一起抱一抱, 找个好朋友一起屁股碰屁股。)
2.小结:有好朋友在一起做运动真开心啊!
二、基本活动 (自由探索)
(价值分析:通过逐步增加难度, 体验同伴之间合作的必要性。)
(一) 两人连体组合 (图示1)
1. 提问:
这是什么?
2. 引导语:
纸上的两个洞是留给两个好朋友变成连体人的。 (请两个孩子示范) 找个好朋友试试吧。
3. 玩法:
快速找到一个好朋友, 两个人协作把头放进卡纸的两个洞里变成连体人。先自由探索玩法, 再根据老师的不同要求, 连体人做出不同的动作, 如:立正、稍息、齐步走、沿圆圈走等。
4. 集中交流:
你和好朋友是怎样玩的? (个别示范)
5. 小结:
脚步要一致, 身体要保持一致, 好朋友一定要合作才能变成连体人。
(二) 多人自由连体组合 (图示2)
1. 引导语:
现在请你们多找一些朋友, 再去试一试吧!
2. 玩法:
快速找到两个或者三个好朋友, 选择圆圈数量与人数相同的卡纸, 协作把头放进卡纸上的洞里, 变成多人组合成的连体人。根据老师的要求, 连体人朝着一个方向行走。 (根据幼儿玩的情况, 可让连体人往后退着走。)
3. 集中交流:
这次你是怎么玩的?
4. 小结:
人越多越有难度, 更需要好朋友之间互相配合才能成功。
(三) 连体组合比赛
1. 引导语:
你们想参加几人的连体比赛?
2.
先尝试两人的连体比赛, 根据情况增加难度。
3. 玩法:
选择好朋友组成不同连体人, 看看哪组连体人速度最快。 (中间可以增加一些障碍物, 连体人必须绕着通行。)
4. 小结:
看得出连体人都想取得好成绩, 都很努力, 老师觉得你们个个都是很棒的。
三、放松活动
(价值分析:符合运动规律, 减少运动量。)
1.引导语:今天, 我们与好朋友做了很好玩的游戏, 现在我们好朋友之间互相揉一揉、推一推吧。
2.幼儿进行放松活动。
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