实例分析高层建筑结构设计

摘要

:本文结合高层建筑结构设计实例，对连体结构设计技术进行了研究，分别介绍了结构

选型、连接方式选择、抗震受力特性、支座设计方法。

 

　　关键词

:实例分析；高层建筑；结构设计 

　　

 

　　

 

　　

1 概述 

　　高层建筑连体结构是近几十年发展起来的一种较为新型的结构形式，其结构设计也比
一般的单体结构或多塔楼结构显得更为复杂。本文结合某公寓式酒店连体结构设计实例，对
连体结构的结构设计进行了研究，介绍了结构形式确定、连接方式选择、抗震受力特性、支座
设计方法等，并阐述了解决一些具体问题的过程。

 

　　

2 工程概况 

　　某商业办公用房项目由

1 号楼(公寓式酒店、商业) 和 2 号楼( 会展中心、公寓式办公) 组

成，地下

 1 层 ～ 2 层，地上 7 层 ～ 9 层，总建筑面积 92634㎡。公寓式酒店地下 1 层、地上

 

9 层，现浇剪力墙结构体系，剪力墙为主要抗侧力构件，标准层层高 3.25 m，地上建筑面
积为

23780㎡。公寓式酒店平面布置呈半个回字形，设置两条抗震缝将结构分为北楼、南楼、

连接体

 3 个单体。在 8 层、屋顶层处设置连体结构，连体结构平面呈直角梯形。结构平面图见

图

 1。结构剖面图见图 2。 

　　

 

　　图

 1 连体结构平面图图 2 连体结构剖面图 

　　

3 结构选型 

　　公寓式酒店的连接体在第

 8 层和屋顶层有连接，属于高规第 10 章的复杂高层建筑中的

连体结构。连体结构与塔楼的连接方式可以分为强连接和弱连接，本工程连体结构如果采用
强连接，在地震荷载作用下将受到很大的轴向力和弯矩，难以协同变形。在考虑偶然偏心影
响的地震作用下，存在最大弹性水平位移

( 或层间位移) 大于该楼层两端弹性水平位移(或层

间位移

) 平均值的 1.2 倍等超限情况，给抗震设计带来诸多不利。根据建筑要求仅在 8 层处

要求有楼板连接，连接体层数仅占总层数的

11%，跨度相对较大，因此优先考虑弱连接形

式，考虑到自身重量和承载力性能的比值，连体结构确定为钢结构桁架加活动支座的弱连
接形式结构体系。结构形式上类似于桥梁，一端采用固定铰接支座，连接体可绕铰接支座转
动，另一端采用双向的滑动支座，来满足地震作用下的连接体部分的水平滑动作用。

 

　　

4 设计分析 

　　本结构设计使用年限为

 50  年，抗震设防烈度为 7  度，设计基本地震加速度值为

 

0.10g，抗震设防类别为丙类。设计地震为第一组，场地类别为上海

Ⅳ类场地，场地特征周

期取

0.9 s，各振型阻尼比取 0.05，主体结构采用 SATWE 进行结构整体分析，采用 PM-

SAP 进行结构整体分析并进行校核。分析时考虑扭转耦联和双向地震效应，采用振型分解
反应谱法和时程法计算结构响应，各振型贡献按照

 CQC 组合。 

　　

4.1 结构动力特性( 周期比验算) 。按照各个单体分别计算其固有振动特性，验算其周期

比，计算结果见表

 1。周期比计算结果满足规范要求。 

　　表

 1 动力特性计算结果 

　　

 

　　

4.2 位移比。验算位移比时，采用单体模型计算(计算模型中的各个单体的各个楼层，采

用强制刚性楼板假定

)，并按照各单体模型逐层加以验算。反应谱法结构地震响应位移计算

结果如表

 2 所示。计算结果满足规范要求。