连体结构（一）,,目录,第一节 概述 第二节 连体结构的特点及分类 第三节 强连接连体结构设计方法及工程实例 第四节 弱连接连体高层建筑结构,第一节 概述,高层建筑连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构型式一方面通过设置连体将不同建筑物之间连在一起，方便两者之间联系；另一方面由于连体结构独特的外型，带来强烈的视觉效果，可以使建筑更具特色第一节 概述,巴黎新凯旋门， 1989年建成,第一节 概述,新凯旋门系在约100m×100m×100m的正方体内切出60m×60m×60m的大洞构成 建筑结构对称均匀，两侧塔体结构进深各约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 整个建筑形成一个空间整体受力结构第一节 概述,马来西亚吉双塔,,第一节 概述,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）结构第一节 概述,上海证券大厦,,第一节 概述,建于上海浦东的上海证券大厦是国内较早建设的连体结构，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。
两侧塔楼为框筒体系，内筒为现浇混凝土结构，外筒为钢框架 连体部分结构为两榀支承在内筒上的钢框架第一节 概述,深圳大学科技楼,,第一节 概述,深圳大学科技楼（图9.1.5）东西翼7~11层立面开洞、南北翼11~13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结构实现洞口跨越构成整体连体结构第一节 概述,北京UHN国际村,,第一节 概述,采用双塔连体结构，见图9.1.6双塔均为28层的钢筋混凝土剪力墙结构，高80.3m自63.1m至80.3m两塔通过连接体结构连接连接体跨度31.2m，采用钢结构，共4层最下面一层为5.7m高钢桁架北京当代万国城北区工程,,第一节 概述,由以上可见，连体结构的特点就是将两幢或几幢建筑连在一起，由塔楼及连接体组成 塔楼的结构形式同普通单幢高层建筑，可为框架结构、框剪结构、剪力墙结构、框剪结构等第一节 概述,连接体可以是一层、几层，也可以是十几层甚至更多，可以是钢结构、型钢混凝土结构、普通钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构，形式灵活多样； 可以与塔楼结构材料相同，也可以不同，视工程的具体情况决定。
连接体结构的刚度及位置对整体结构受力将有较大影响第二节 连体结构的特点及分类,一、连体结构的特点 连体结构的受力比一般单体结构或多塔楼结构更复杂 应关注以下几个方面的问题： 扭转效应需引起重视 连接体部分受力复杂 重视连接体两端结构连接方式,第二节 连体结构的特点及分类,(一)、扭转效应需引起重视 较之其它体型结构，连体结构扭转振动变形较大，扭转效应较明显，应引起重视 当风或地震作用时，结构除产生平动变形外，还将会产生扭转变形，扭转效应随两塔楼不对称性的增加而加剧第二节 连体结构的特点及分类,即使对于对称双塔连体结构，由于连接体楼板变形，两塔楼除有同向的平动外，还很有可能产生两塔楼的相向运动 实际工程中，由于地震在不同塔楼之间的振动差异是存在的，两塔楼的相向运动的振动形态极有可能发生响应，此时连体部分结构受力很不利第二节 连体结构的特点及分类,（二）、连接体部分受力复杂 连接体部分是连体结构的关键部位，其受力较复杂连接体部分一方面要协调两侧结构的变形，在水平荷载作用下承受较大的内力；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第二节 连体结构的特点及分类,（三）、重视连接体两端结构连接方式 连接体结构与两侧塔楼的支座连接是连体结构的另一关键问题，如处理不当结构安全将难以保证。
连接处理方式一般根据建筑方案与布置来确定，可以有刚性连接、铰接、滑动连接等，每种连接方式的处理方式不同，但均应进行详细分析与设计第二节 连体结构的特点及分类,二、连体结构的分类 根据连接体结构与塔楼的连接方式，可将连体结构大致分为两类 强连接方式 弱连接方式第二节 连体结构的特点及分类,（一）强连接方式 当连接体结构包含多层楼盖，且连接体结构刚度足够，能将主体结构连接为整体协调受力、变形时，可做成强连接结构，两端刚接、两端铰接的连体结构属于强连接结构强连接结构设计时就要做到真正使其连为整体，完全协调受力第二节 连体结构的特点及分类,（一）强连接方式 当连接体与两端塔楼刚接或铰接时，连接体可与塔楼结构整体协调，共同受力此时连接体除承受重力荷载外，更主要的是要协调连接体两端的变形及振动所产生的作用效应一般情况下，连接体同塔楼的连接处受力较大，构造处理较复杂，选择合适的连接体刚度、结构形式及支座处的构造处理非常重要第二节 连体结构的特点及分类,（二）弱连接方式 如果连接体结构较弱（如为连廊结构），无法协调连接体两侧的结构共同工作，此时可做成弱连接，即连接体一端与结构铰接，一端做成滑动支座，或两端做成滑动支座，此时应重点考虑滑动支座的作法，限复位装置的构造，并应提供滑动支座的预计滑移量。
第二节 连体结构的特点及分类,（二）弱连接方式 当连接体低位跨度小时，可采用一端铰接，另一端滑动连接，或可采用两端滑动连接，此时两塔楼结构独立工作，连接体受力较小两端滑动连接的连接体在地震作用下，当两塔楼相对振动较大时，要注意避免连接体滑落及连接体同塔楼发生碰撞对主体结构造成破坏实际工程中可采用橡胶垫或聚四氟乙烯板支承，塔楼与连接体之间设置限位装置第二节 连体结构的特点及分类,（二）弱连接方式 当采用阻尼器作为限复位装置时，也可归为弱连接方式这种连接方式可以较好的处理连接体与塔楼的连接，既能减轻连接体及其支座受力，又能控制连接体的振动在允许的范围内，但仍要进行详细的整体结构分析计算，橡胶垫支座等支承及阻尼器的选择要根据计算分析确定第三节 强连接连体结构,对强连接连体结构，设计的关键问题是保证连接体与塔楼可靠连接，共同受力工作应重点围绕如何保证连接体与塔楼整体共同工作及该特殊体型结构的计算分析设计方面开展第三节 强连接连体结构,一、强连接连体结构计算分析 （一）计算原则 1、根据现行《高规》第5.1.13条规定，对复杂体型高层建筑的计算分析，应符合下列要求： 1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算； 2)抗震计算时，应考虑平扭耦连计算结构的扭转效应，振型数不应小于15。
多塔楼结构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90%；,第三节 强连接连体结构,3)应采用弹性时程分析法进行补充计算； 4)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第三节 强连接连体结构,2、分析计算时，应重点侧重以下几个方面： 1）在风荷载作用下，要注意各塔楼之间的狭缝效应对结构带来的影响； 2）水平地震作用计算时，要考虑偶然偏心的影响，并宜进行双向地震作用验算，重点关注结构因特有的体型带来的扭转效应； 3）对8度抗震设防地区的连接体结构，应考虑竖向地震作用； 4）连接体部分的振动往往较明显，舒适度验算应引起关注第三节 强连接连体结构,（二）、地震作用下的分析计算 1、水平地震作用计算 振型分解反应谱方法计算外，还应补充进行弹性时程分析计算 应采用考虑平扭耦连方法计算结构的扭转效应，且要考虑偶然偏心的影响，振型数至少应按多塔楼结构的振型数量选取，以使振型参与质量不小于总质量的90%第三节 强连接连体结构,（二）、地震作用下的分析计算 1、水平地震作用计算 由于连体部分（包括连接体及塔楼）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度之和仍可能较大 连接体下部楼层经验算如为薄弱层，应对地震作用剪力乘以1.15放大系数。
第三节 强连接连体结构,（二）、地震作用下的分析计算 2、竖向地震作用计算 近几年，日本阪神地震及2001年台湾“921”集集地震记录均表明，竖向地震作用分量较明显，不容忽视，而且竖向地震作用可能是引起某些震害的关键因素，因此关于结构的竖向地震作用，近年来引起了设计人员的关注第三节 强连接连体结构,2、竖向地震作用计算 高层建筑结构中的长悬臂结构、大跨度结构、连体结构等对竖向地震作用比较敏感的部分，应考虑竖向地震作用第三节 强连接连体结构,2、竖向地震作用计算 国内现行规范对竖向地震作用给出了计算方法，《抗震规范》及《高规》对9度时的高层建筑的竖向地震作用标准值计算给出了计算方法； 对8度、9度时的大跨度和长悬臂结构，竖向地震作用的标准值可取该结构、构件重力荷载代表值的10％和20％第三节 强连接连体结构,2、竖向地震作用计算 《高规》第10.5.2条规定，8度抗震设计时，连体结构的连接体应考虑竖向地震的影响，并在条文说明中给出了近似考虑方法：竖向地震作用标准值可取连接体部分重力荷载代表值的10%，上述规定说明《高规》对连接体结构竖向地震反应已给予了关注，由以上取值可知，该值参照了8度时的大跨度和长悬臂结构的计算方法。
第三节 强连接连体结构,2、竖向地震作用计算 随着实际工程中连接体结构应用的增加，连接体的位置也越来越高当位置较高时，连接体两端的支座（两侧塔楼上部）本身竖向地震加速度反应已比地面的竖向地震加速度加大，因此连接体的竖向地震反应与一般的大跨结构有所不同 此外，实际工程中连接体结构因其自身的重要性，有时需要按中震弹性进行设计并补充考虑竖向地震作用为主的组合，竖向地震作用更为关键，因此其取值更需慎重第三节 强连接连体结构,2、竖向地震作用计算 针对一幢建于8度区的高位连体结构 （位于60m~80m，连体跨度31.2m）为考察其连接体部位的竖向地震作用效应，应用ETABS程序，采用竖向反应谱方法及弹性时程分析方法分别对连体结构的竖向地震作用进行了分析计算分析表明，连接体部位构件竖向地震作用标准值宜取重力荷载代表值的15%-20%为宜第三节 强连接连体结构,2、竖向地震作用计算 建议地震作用组合应考虑竖向地震作用为主的组合项，按《高规》第5.6.4条执行的表5.6.4建议考虑增加竖向地震作用分项系数为1.3，水平地震作用分项系数为0.5的组合第三节 强连接连体结构,（三）、风荷载作用下的分析计算 当多栋密集的高层建筑相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应。
一般可将单栋建筑的体形系数乘以相互干扰增大系数该系数可参考类似条件的试验资料确定；必要时宜通过风洞试验确定第三节 强连接连体结构,（三）、风荷载作用下的分析计算 关于邻近建筑相互干扰问题，曾有学者进行专门研究，并指出，如果邻近的建筑为比计算分析的建筑物矮得多的建筑，则即使靠得很近受影响的只是所分析建筑的下部，对整个结构分析不致产生很大的影响；但是如果邻近建筑与所分析的建筑接近同一高度，应考虑建筑物对风载体型系数的影响第三节 强连接连体结构,（三）、风荷载作用下的分析计算 连体结构的两塔楼间距一般都很近，高度一般也相当，应考虑建筑物互相之间的影响 除去相互干扰增大系数外，对连体结构，连体部位结构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通过风洞试验确定第三节 强连接连体结构,二、强连接连体高层建筑结构设计原则 （一）连体结构的布置及设计原则 连体高层建筑结构的各独立部分宜有相同或相近的体型、平面和刚度，7度、8度抗震设计时，层数和刚度相差悬殊的建筑不宜采用强连接的连体结构 连接体结构自身重量应尽量减轻，因此应优先采用钢结构，也可采用型钢混凝土结构等当连接体包含多个楼层时，最下面一层宜采用桁架结构形式。
第三节 强连接连体结构,连接体宜按中震弹性进行设计，连接体结构支座宜按中震不屈服设计 中震弹性的含义如下：地震作用下的内力按中震进行计算，地震作用效应的。