多塔与连体高层结构设计与施工1005-PPT精选.ppt

多塔与连体高层结构设计与施工1005-PPT精选
一、基本知识
1、多塔结构
在一个不设永久性变形缝的底盘上，设置两个或两个以上塔楼的结构，称为多塔结构。因此，多塔结构的组成为：
● 一个大底盘；
● 两
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计算模型代 号
第1平动周期/s
第1扭转周期/s
塔楼顶层地震力/kN
底盘顶层地震力/kN
结构底层剪力/kN
结构底层弯矩/
结构顶层位移/mm
结构层间最大位移角
ST1







1/845
ST2







1/846
ST3







1/851
ST4







1/843
由表可见，塔楼间距对结构受力性能影响很小。
（2）底盘高度影响
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对自振周期的影响
对顶层地震反应力的影响
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对底盘顶层地震力的影响
对底盘底层剪力的影响
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对塔楼顶部位移的影响
对最大层间位移的影响
上述比较表明，底盘高度对结构受力性能有较大影响。
（3）底盘刚度影响
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为了考查底盘刚度对结构性能的影响，在底盘中增加少量的剪力墙，结果如下表。
结构类别
第1平动周期/s
第1扭转周期/s
塔楼顶层地震力/kN
底盘顶层地震力/kN
底层地震剪力/kN
最大楼层位移/mm
层间最大位移角/rad
普通底盘






1/846
底盘刚度增大






1/876
由表可见，底盘刚度对结构性能有较大影响。
4、不对称双塔结构
[例3] 左、右塔楼高度不等时的算例。
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立面图
左塔逐渐由30层降至15层，右塔逐渐由0层增加至15层，每次变化一层。其它情况见例3-6。
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左、右塔楼高度不同时
底盘顶层地震力的变化
左、右塔楼高度不同时
底盘底部剪力的变化
（水平坐标表示右塔楼高度与左塔搂高度之比。）
三、连体高层结构的动力特性  及地震响应分析
1、分析模型
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串并联质点系层模型
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串并联刚片系层模型
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考虑底盘和连接体变形的串并联刚片系层模型
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质量集中于节点系模型
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分段连续化的串联模型
2、振动方程
对于多自由度体系，无阻尼自由振动方程的基本形式为：
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3、双轴对称连体结构
[例4]与单塔结构比较算例。
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（1）位移比较
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地震作用下x方向最大位移
地震作用下y方向最大位移
（2）内力比较
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地震作用下楼层剪力
地震作用下楼层弯矩
（3）振型比较
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单塔结构振型
双轴对称双塔结构振型
（4）周期和振型方向比较
*
振型
周期/s
方向角（0）
类型
扭振成 分
1


X 向

2


Y向

3

-
扭转

4


X向

5


扭转

6


Y向

振型
周期/s
方向角（0）
类型
扭振成分
1


X 向

2


Y向

3


扭转

4

-
扭转

5


扭转

6


Y向

单塔结构周期和振型
双向对称双塔连体结构周期和振型
由上表可见，双向对称双塔连体结构的扭转效应增大。
3、非对称连体结构
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[例5] 非对称双塔连体结构性能算例。
左塔楼为框架-核心筒结构，右塔楼为纯框架结构，30层，顶部采用桁架做连接体。其它条件见例4-5。
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地震作用下x方向最大位移
地震作用下y方向最大位移
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地震作用下楼层剪力
地震作用下楼层弯矩
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刚度对称双塔振型
刚度不对称双