弱连接连体高层建筑结构.ppt

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1、弱连接连体高层建筑结构,弱连接连体高层建筑结构多指架空连廊结构，连接体结构与主体结构的连接采用滑动连接或至少有一端采用滑动连接的连体结构，也包括采用阻尼器的连体（连廊）结构。弱连接连体结构的特点是：连接体结构受力较小；在风和地震荷载作用下，连接体两侧主体结构基本上不能整体协调变形受力。,弱连接连体高层建筑结构,二、弱连接连体结构的计算分析总体原则与强连接连体结构相似，在以下两个方面，需要引起注意：,弱连接连体高层建筑结构,（一）、水平荷载作用计算如果连接体与主体结构的连接方式两端均为滑动连接，则在水平荷载作用下连接体部分对主体结构影响较小；如果一端为滑动连接，一端为铰接，连接体对铰接一端有一定

2、影响，计算时要考虑。如果是采用带阻尼器的连接方式，计算时需考虑连接体阻尼器与主体结构的共同作用。,弱连接连体高层建筑结构,（二）、竖向地震作用计算对弱连接连体结构，以往对竖向地震作用考虑较少。实际上，即使采用滑动连接或弹性连接，连接体的竖向地震作用依然存在。因此，8度、9度抗震设防时，弱连接的连体结构也应考虑竖向地震的影响，并宜进行竖向地震作用下的时程分析。,弱连接连体高层建筑结构,三、弱连接连体（架空连廊）结构的震害架空连廊目前在高层建筑中应用较为广泛。架空连廊的跨度有的为几米，有的长达几十米；连廊的宽度一般比较窄，一般约在10米之内。在相邻建筑物之间可设置1个或多个架空连廊。,弱连接连体高

3、层建筑结构,1995年日本阪神地震，许多架空连廊发生破坏坍落；1999年台湾集集地震有架空连廊坍落的震害；我国1976年唐山地震中也有不少工业建筑架空连廊的震例。,连廊震害,震害1 1995年阪神地震，1个大跨度的钢结构架空连廊，上、下钢梁搁置在主体结构的牛腿上，地震中钢梁连廊塌落。,连廊震害,连廊震害,震害2 1995年阪神地震。在两个8层住宅之间，每层有架空连廊连接。设计中架空连廊的一端与住宅的主体结构刚结，另一端与另一住宅的主体结构滑动连结。地震中架空连廊的滑动连接端全部滑出支座，连廊全部塌落。,连廊震害,震害3 1995年阪神地震。两栋11层的公寓楼，东栋和南栋在第4层、第7层和第10

4、层设置架空连廊连接，地震中第10层的架空连廊与主体结构之间的连接拉裂，第7层架空连廊破坏较轻，第4层架空连廊基本没有损坏。,连廊震害,连廊震害,震害4 两栋不等高的建筑之间有三个架空连廊连接，架空连廊与建筑物主体结构采用刚结。地震中最上的1个架空连廊塌落，并压坏了下部1个连廊，位于建筑物第2层的连廊基本没有损坏。,连廊震害,震害5 两栋建筑物之间4个架空连廊偏心设置在建筑物的端部，地震中全部塌落,连廊震害,震害6 两栋建筑物之间有多个架空连廊相连接，连廊的梁搁置在主体结构的牛腿上。地震中因1幢公寓的首层破坏，房屋倾斜，架空连廊全部破坏。从下图震害情况可见，由于架空连廊搁置在主体结构牛腿上，因而

5、连廊的破坏没有造成邻近的另一幢建筑主体结构的破坏。,连廊震害,连廊震害,震害7 1999年台湾集集地震中，埔里酒厂内的两栋建筑物之间第3层设置架空连廊（天桥），该连廊位于建筑物一侧，形成偏心连接，地震中连廊塌落，两幢建筑物的主体结构在第3层严重破坏。,连廊震害,震害启示,1跨度较大、位置较高的架空连廊容易发生严重破坏。如震害1、震害2的架空连廊跨度较大，地震中严重破坏，从震害3、震害4可看出，位于建筑物上部的连廊容易破坏，但在建筑物下部的连廊破坏较少。,震害启示,2跨度小、高度低的架空连廊，其震害较轻或基本没有损坏。震害3中架空连廊跨度很小，两栋建筑物的主体结构又伸出一段悬臂，使架空连廊避免了

6、严重破坏，仅第10层连廊端部拉裂，第4层和第7层连廊破坏较少。,震害启示,3两个建筑物高度不同，连接两个建筑物的连廊容易严重破坏，如震害4所示。4架空连廊偏置在建筑物的端部，则容易发生严重破坏。从震害5和震害7可看出，架空连廊偏置对抗震不利。,震害启示,5架空连廊与两边建筑物主体结构的连接形式不同，破坏情况不同。刚接连接的连廊在地震中塌落的比较少一些，但一旦拉断塌落，则主体结构破损较严重；滑动连接的连廊在地震中容易塌落，尤其是连廊搁置主体结构牛腿上的连结构造更容易塌落，但滑动连接的连廊破坏对主体结构影响较小。,1976年唐山地震中连廊震害,架空连廊大致有三种布置方式：一是在两个建筑物之间用连廊

7、一跨跨越，以连接建筑物作为支承；二是连廊独立支承，两端与建筑物连接，但不支承其上；三是连廊中间部分独立支承，首尾两端或其中之一支承在连接建筑物上。,1976年唐山地震中连廊震害,唐山地震中架空连廊的震害大致有两类：一类是连廊整体坠落，或者坠而未落，这是应予防止的；另一类是一般性破坏，这是力求减轻的。,1976年唐山地震中连廊震害,（1）整体坠落造成整体坠落的原因大致有三种：1）连廊支承结构破坏造成坠落。2)位移过大，连接处破坏造成坠落。3)邻近建筑物高处倒塌造成连廊整体坠落。,1976年唐山地震中连廊震害,(2)一般性破坏大致有以下震害形态：1)连廊与连接建筑贴近处碰撞，这种震害较常见。2)支

8、承构件及支承埋设件破坏。3)连廊上部建筑破坏。,1976年唐山地震中连廊震害,2)支承构件及支承埋设件破坏。位移差较大时，就使支承埋设件产生较大的拉拔力；高烈度区还要加上竖向地震的作用使锚固螺栓松动、变形以致拔出，支承钢板之间开焊而滑移，混凝土支承牛腿产生水平、竖向和斜向裂缝以致混凝土成片崩脱，形成支承构件和支承埋设件不同程度的震害，发展到极端情况造成失效而致连廊坠落。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,（一）、连廊部分结构宜采用轻型结构连廊部分结构宜优选钢结构及轻型围护结构，连廊部分重量越轻，连廊部分构件及连廊支承构件受力越小，对抗震越有利。（二）、8度抗震设计时，连廊结构及连廊支座应考虑竖向

9、地震的影响，连廊宜按中震弹性进行设计。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,（三）、连廊与主体结构连接要可靠连廊支座连接支座构件要有较高的可靠度，支座部位是连廊结构的关键，设计时要有所加强，要有较高的可靠度。宜按大震不屈服设计，即保证大震下连廊不坠落，因此连体支座除按常规组合内力进行计算外，还应进行大震下的验算。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,（三）、连廊与主体结构连接要可靠连接多采用滑动支座。抗震设计时，支座的设计要留出足够的滑移量，应能满足在罕遇地震作用下的位移要求。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,（三）、连廊与主体结构连接要可靠支座可有以下几种选择：1、如果位移较小，可以直接设置板式橡胶

10、支座。该支座的优点是：构造简单，价格低，易于更换，具有一定弹性，有一定的防震作用。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,2、如果连廊跨度较大，位置较高，采用滑动连接位移量较大，不容易控制，可考虑采用橡胶支座加阻尼器的方式。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,通过设置板式橡胶支座或夹层钢板橡胶支座传递竖向荷载，加设阻尼器耗散振动能量，可以减小主体结构的地震反应。如竖向荷载不大，可选用板式橡胶支座；如竖向荷载较大可选用夹层钢板橡胶支座，也可采用多个橡胶垫的方式。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,对各种连接支座形式，均宜进行时程分析，必要时应进行非线性时程分析，根据计算结果，确定支座各部位内力、位移的大小

11、，选用经济合适的支座及阻尼器。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,对橡胶支座参数选择包含：支座的最大竖向承载力、最大容许水平位移以及等效剪切刚度等；对阻尼器选择参数包括：初始刚度、阻尼器行程、工作频率、阻尼系数、阻尼的速度指数、阻尼器出力以及最大速度等。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,弱连接连体结构（架空连廊）设计,（四）、考虑次生灾害架空连廊抗震设计中，如考虑降低抗震设防要求，不防止架空连廊在罕遇地震作用下坠落，则需考虑架空连廊坠落引起的次生灾害以及与连廊连接的主体结构部分破坏产生的结构连续破坏问题。,弱连接连体结构（架空连廊）设计,（五）、连廊及相邻构件抗震等级应提高对钢筋混凝土结构，抗震设计时，连廊及与连廊相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用，一级提高至特一级，若原抗震等级为特一级则不再提高。,