某连体复杂高层结构设计

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【摘 要】 本工程由两栋高度相同、体型相当的塔体组成的高位连体复杂高层建筑，塔楼采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构，连接体采用钢桁架结构。主要介绍本结构的结构布置与计算分析方法。

【关键词】 连体 复杂高层 钢桁架

1 工程概况

本工程位于佛山市顺德区龙江镇，总建筑面积10.4万m2，其中地下3.7万m2，地上6.7万m2，总高度99.45m。工程地下二层，局部为商业，其余为车库、人防地下室及设备用房。地上分为主楼及裙楼，其中裙楼三层主要为商业、娱乐、餐饮等，屋面标高15.4m。主楼为两塔楼，从二十四层至天面层两塔楼连成一体，形成连体结构，屋面标高99.45m，主要为酒店和办公楼。建筑效果图如图1。地下室不设缝，通过伸缩后浇带解决超长混凝土收缩问题，各单体建筑在地面以上通过设缝分成独立的单体，以满足伸缩、变形及抗震的要求。群楼均采用钢筋混凝土框架结构，主楼采用钢筋混凝土框架－剪力墙结构，连体部分采用钢结构。

该工程结构建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.1g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.35s；风荷载按100年重现期的基本风压取值，并考虑连体结构风力相互干扰的群体效应，增大系数取1.15，风压为0.76KN/ m2，地面粗糙度为B类。主楼抗震等级为二级，连体部分为一级，地基基础设计等级甲级。

2 基础及地下室设计

根据地质勘查报告，下部基岩为泥质粉砂岩，岩面距地下室底板底面约10.0m，岩石天然湿度单轴抗压强度为14Mpa。经多方案比较，选用人工挖孔灌注桩。

柱下采用一柱一桩，剪力墙筒体下采用群桩基础，桩身强度C35。桩身直径为1.2～2.2m，扩底直径为1.8～3.0m。各独立承台间用800mm厚的底板连成一体。

裙楼基础由于柱轴力较小，采用天然筏板基础以强风化岩层为持力层，地基承载力特征值fa=700Kpa，局部布置抗拔钻孔桩解决结构上浮的问题。（如图1图2）

3 上部结构设计

主楼由两个塔楼组成，A塔平面尺寸为40.5mx19.0m，B塔平面尺寸为40.65mx19.0m。两塔均采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，空中连体采用空间钢桁架结构。主要结构平面布置见图3～4。

钢结构主要材料为Q345B焊接工字钢。当板厚≥40mm时，要求Z向性能钢材。

两主楼在24层～天面层由钢结构连体相连，跨度13.5m，宽度为8.5m，高度为11.85m。连体结构竖向采用两榀钢桁架结构体系（见图2），上下弦杆为H900x500x50x50，腹杆为H500x500x20x40，节点采用全熔透焊缝连接。连体部分及相邻两跨内的板厚为200mm，各钢结构梁伸入塔楼一跨，加强连体钢结构与塔楼混凝土结构的连接。

4 结构分析

工程采用SATWE，PMSAP两种软件进行结构整体弹性阶段的对比分析（见表1），并进行结构静力弹塑性分析，表1的结果均满足规范[1][2]相关要求。

5 结语

本工程两塔楼体型、高度比较一致，结构动力特性相当，对做连体结构部分比较有利。由于钢结构自重轻，强度高，采用钢结构桁架连体结构体系比较合理，在多遇地震和罕遇地震作用下均能保证结构具有一定的安全储备。

参考文献

[1] 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.北京：中国建筑工业出版社，2010

[2] 《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010.北京：中国建筑工业出版社，2011