连体结构传力机制分析及连接体抗震设计

连体结构往往因独特的建筑造型成为城市地标建筑,CCTV主楼、重庆来福士广场、苏州东方之门、武汉保利广场等都是典型的连体建筑。而每个连体结构受其连接方式和位置、塔楼动力特性及抗震设防烈度等因素影响,均有其自身的抗震设计思路。该文以某连体结构为例,对以下几个方面进行分析:(1)连接体连接方式的选择及影响因素;(2)基于振型模态的动力特性分析;(3)连体结构在X、Y方向的受力机制;(4)连接体性能水准的选择及构件设计;(5)通过非线性时程反应分析手段,识别连接体各杆件在罕遇水准的性能。结果发现:(1)连体结构连接方式需综合考虑设防烈度、连接位置、连接体的空间尺度和塔楼动力特性确定;(2)连体结构需充分选取振型数;(3)刚性连接的连体结构在顺连接体方向受力类似门式刚架,两栋塔楼间建立较强的联系作用,在垂直连接体方向,两栋塔楼依靠楼板传递剪力,形成较弱的连接;(4)连接体受力类似小跨高比连梁承受巨大的弯矩和剪力,上弦杆、下弦杆、楼板及面内斜撑共同承担弯矩,腹杆则承担剪力;(5)连接体的设计应考虑施工次序、收缩徐变、基础沉降差异的影响,构件的设计尤其应关注上、下弦杆和斜腹杆的正截面设计;(6)该项目连接体在罕遇地震作用下仅个别斜腹杆进入塑性状态,因此该连体结构的整体设计思路清晰,可以达到构件确定的性能目标。