复杂连体结构连廊与塔楼的碰撞分析研究 analysis on collision response of complicated high-rise connecting structures.pdfVIP

第6卷第6期 V01．6No．6 2014年12月 Dec．2014 复杂连体结构连廊与塔楼的碰撞分析研究 安东亚1 张 坚2 (1．华东建筑设计研究院有限公司，上海200041；2．上海建筑设计研究院有限公司，上海200041) 【摘要】本文以弹塑性时程分析方法为基本手段，对上海国际金融中心三塔楼之间的大跨度连廊结构进行了罕 遇地震下的碰撞分析研究，着重研究了连廊与主塔楼之间在大震下可能出现的相互碰撞以及撞击力的大小、最大 碰撞力在不同支座中的分布特征等；同时，考察了发生碰撞的情况下，廊桥构件的安全性．本文采用的分析研究方 法对其它类似复杂连廊结构的设计和分析具有较好的借鉴意义． 【关键词】大跨连廊；碰撞；抗震性能 【中图分类号】TU398+．7；TU973．3+】 【文献标识码】A I文章编号】1674—7461(2014)06—0008—05 有很大的不确定性，连接体与塔楼之间碰撞的 1 引言 可能性无法完全避免，在现有文献中针对碰撞 的模拟以及根据碰撞力大小进行设计的资料较 连体结构体系主要是指两个或多个塔楼通 少。本文以一个三塔连体结构为例，研究罕遇 过一定的方式、在一定的高度相互连结形成的 地震下连接体与塔楼之间碰撞的可能性，重点 结构体系。连体结构一个非常值得重视的关键 模拟发生碰撞后碰撞力的大小，为结构的安全 问题就是连接体与塔楼之间的连接方式，如果 设计提供参考。 处理不当结构安全将得不到保证。连接体与塔 楼之间的连接方式一般根据建筑方案来确定， 2工程介绍 主要有强连接方式1‘3和弱连接方式I4剖两类。 由多部分组成的连体结构属于复杂结构体系， 上海国际金融中心有三座高层塔楼，分别为上 在外部侧向激励作用下，各部分间相互影响、相 互传递能量，在地震作用下的反应远比单体结 178m)，三个塔楼通过T字型廊桥相互连接。廓桥 构和多塔无连体的结构复杂¨‘。已有震害表 总共三层桥面，分布在7层，8层和9层。总跨度超 明：连体结构破坏往往发生在连接体本身或者 过158m，通过二个中间支撑将跨度分割为三跨，两 连接体和主体结构的连接处，如连接处的拉裂 端37m和中间84m。廊桥与三个塔楼之间为弱连 和碰撞破坏。并且破坏程度与连体的跨度、连 接，自成抗侧体系，抵抗水平地震作用、，地震作用 接体位置的高度、主体建筑物的对称性、连体设 下，为防止廊桥和主塔楼的刚性撞击，设置防撞击 置是否偏心、连体与主体结构的连接方式等因 弹簧。详细结构参数见文献[8]。 素有关，这些因素对连体的影响也比较复杂¨。 3分析方法和模型 目前针对弱连接方式的连体结构在设计与分析 研究中经常通过计算得到连接体和塔楼之间的 本文采用基于显式积分的动力弹塑性分析方 相对变形，在支座设计中预留足够的运动距离 法，直接模拟结构在地震力作用下的非线性反应， 保证连接体与塔楼之间不发生碰撞，但地震具 具有如下特点： 【基金项目】上海国际金融中心建设关键设计技术研究与应用 【作者简介】 安东亚(1981一)，男，高级工程师?从事结构抗震及仿