第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 一种新型连体-铰接连体结构设计 傅学怡，余卫江，张玉，顾励，曲家新，白玮，胡小军 （鲁地国际设计顺润（深圳）有限公司，上海200235) 摘要：本文提出了一种新型高层连体结构形式-较接连体，并介绍了其构造、受力性能和优越点.
并通过一个工程案例，比 较了与目前常见的刚接强连体和滑动弱连体的受力性能，提出了接连体结构设计的三项关键技术，详细介绍了该 新型结构的控制标准和设计分析方法.
研究表明，接连体兼具刚接连体与滑动连体的优点，扬长避短，具有广泛 的适用性.
关键词：钦接连体：销接：舒适度 1前言 高层连体建筑是一种体型复杂的高层建筑.
高层建筑连体结构是指两个或多个高层建筑由设 置在一定高度处的连接体相连而组成的一种结构形式，通过在不同塔楼间设置连接体将单体结构 连在一起，方便不同建筑物之间的空间联系.
连接体作为连体建筑的关键构成，水平荷载作用下内力及变形复杂，成为连体建筑抗震设计 的关键问题与技术难点.
目前，国内外广泛采用的连接体有两类，即刚接强连体（图1）和滑动 弱连体（图2）.
其中，刚接强连体采用斜腹杆桁架、空腹桁架或刚接钢梁，通过两端刚接或铰 接支座将主体结构连接为整体，协调两侧结构的共同工作：滑动弱连接一端与主体结构较接，一 端做成滑动支座，或者两端均做成滑动支座，不参与协调两侧结构的共同工作.
图1为采用强连接的连体结构示意图，通过高位强连接，结构形成空间整体，其动力特性及 受力状态复杂，水平荷载作用下，连接体处于弯、剪、扭复杂受力状态，当多塔连接时，主体支 承结构及连接体的受力及变形更为复杂，塔楼间相互约束与影响显著，结构地震响应复杂.
图2 为采用弱连接的连体结构示意图，仅适用于低位、小跨连接，于支座处设置限位隔震垫，舒适度 较差，使用功能受限，大多仅有连廊功能，难以作为正常的办公、商业等场所.
且已有震害表明， 大震作用下滑动弱连接塌落情况严重，可能存在安全隐患，同时存在连接体屋面、墙体永久缝的 防水隐惠.
N/ 图1刚接连体 图2滑动连体 博学怡，1945.9出生，男，研究员
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 本文提出了一种新型的连体建筑结构构成的方法，兼有刚接强连体与滑动弱连体的优点，避 免其存在的问题，适用范围更广.
为达到上述目的，采用如下技术方案：一种铰接连体结构，包 括连体梁、端部较接支座，其中连体梁通过较支座与主体结构较接，构成较接连体.
该铰接连体 结构中，释放连接体端部弯矩，与刚接强连体相比，减小连体结构及连接体地震作用，减小顶部 刚度突变，改善连体结构抗震性能：与滑动弱连体相比，改善建筑使用功能，提高舒适度，由于 避免了大震作用下可能的连接塌落安全隐患，从而适用于高位连接.
图3较接连体 2铰接连体构成 较接连体包括连体梁、两端较接支座和楼板.
连体梁一般采用钢梁，可根据需要和支承边界设置多根， 如图4，面内可设置次梁和面内支撑，次梁和面内支撑宜采用两端铰接.
楼板一般采用钢筋混凝土楼板.
两端较接支座宜采用销接，实现端部转动，如图5.
别接主钢架 年支 刚接主钢屎 XXIXXXIXX 图4钦接连体立面和平面 销轴100 400 钢 果 钢骨润凝土柱 520 水平支撑 胶垫填充 2mm同原橡 100 100 图5接节点图 刚接强连体结构受力性能类似于门式“刚架”，而铰接连体结构受力性能更像是“排架”， 如图6所示.
博学怡，1945.9出生，男，研究员
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 WL （a）刚接强连体 （b）较接连体 图6刚接强连体和钦接连体受力结构简图 3几种连体结构力学性能对比分析 通过对某项目几个连体结构方案对比，揭示铰接连体结构方案的受力性能.
3.1工程介绍 该工程位于上海闵行区，建筑物地下2层，地上10-12层，约42m高，钢筋混凝土框架-剪 力墙体系：建筑物地下两层，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位.
整个建筑物由两栋塔楼及在 顶部的连廊构成.
A塔楼为酒店，共12层.
B塔为办公楼，共10层.
两栋楼的顶部局部由连廊 相连形成连体，连接体高度7米左右，其跨度近42米，连廊宽度22米，连廊一侧部分构件连接 在A塔10米的悬挑结构处.
连体每层采用六根较接组合钢梁与两塔楼相连，梁高1.4m.
图7某连体项目效果图 连席 B塔 34) I . 29 1/ M 2e U 裙房项 n 6e[ 2e 1/ 3 . 29 1/ 公8. 图8某连体项目立面 博学怡，1945.9出生，男，研究员
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 图9某连体项目底层平面图 图10某连体项目标准层平面图 水平斜排 图11某连体项目连廊层平面图 3.2连体结构多方案对比分析 高位滑动连接，支座滑移量应按罕遇地震作用的位移要求，并应采取限位、防脱落、防水、防碰撞等 措施，造价较高，同时连廊一端部分搁置在悬挑桁架上，因此在本结构中不予考虑.
针对该项目，进行 了四种连体结构方案的分析比较，分别是： 1）刚接桁架连体方案（方案A） 2）刚接钢梁连体方案（方案B） 3）铰接连体（腹板焊接）钢梁连体方案（方案C） 4）铰接连体（销轴连接）钢梁连体方案（方案D） 其中方案B~D结构布置一致，仅仅是连体梁两端支座形式不同.
（a）方案A （b）方案B 博学恰，1945.9出生，男，研究员
第二十三届全国高层建筑结构学术会议论文 2014年 （c）方案C腹板接节点 （d）方案D 图12四种方案结构布置图 3.3分析结果 四种连体结构方案从结构自振特性、楼层剪力分布、楼层侧向刚度、与连体相连构件受力等方面进行 分析比较.
方案A和B楼层剪力分布见图13和图14，擦C和D楼层剪力分布与方案B接近，相差在2%以内.
12 12 11 11 10 10 9 9 7 6 4 3 3 2 0.0E00 1 1.0E042.0E043.0E04 4.0E04 0.00E00 1.00E04 2.00E04 3.00E04 4.00E04 5.00E04 楼层劳力（kN） 楼层剪力（kN） （a）X向多遇地震作用下楼层剪力分布 （b）Y向多遇地震作用下楼层剪力分布 图13方案A多遇地震作用下楼层剪力 12 12 11 10 11 9 层 层7 3 2 2 0300030003000300T003000 0.00E001.00E042.00E043.00E044.00E045.00E04 楼层剪力（kN） 楼层剪力（kN） （a）X向多遇地震作用下楼层剪力分布 （b）Y向多遇地震作用下楼层剪力分布 图14方案B多遇地震作用下楼层剪力 楼层侧向刚度，四个方案分布规律基本一致，在连体层上下出现刚度突变，突变的程度从方案A到D 逐渐减小.
自振周期、多遇地震作用下基底剪力、相连构件的最大弯矩比较如下表1.
经研究，方案C腹板焊接 博学怡，1945.9出生，男，研究员
