为什么世界各地有那么多的双塔楼?双塔楼的设计在建筑结构上有何意义?
双塔楼解决了几个问题:
1 从建筑前期来说,基地面积、容积率、限高都是受限的。一般在同样的限制条件下,双塔楼下方有一座群房,共享基础,可以算做同一期施工。上方双塔可以在满足消防分区面积的情况下保证相对更高的得房率。超高层建筑单层面积大并不经济,为保证安全而加入的交通面积将严重影响全楼的使用面积。
2 从经济运营角度,两座塔楼利于分隔综合体的各功能,分层段独立租售。通常单层面积小一些的建筑容易调整,比如,底层为大型商业,一座塔楼上面某几层是酒店、某几层是酒店式公寓,另一座塔楼分段分租给大型公司。功能上可以互利,底层共享商业设施,公司人员可在公寓居住、客人可入酒店,顶层可能通过连廊共享旋转餐厅、奢华泳池等服务。但日常使用、管理又根据需要有不同模式。
3 结构中如采用一些特殊设计双塔可以有利于基础稳定与抗震,连廊设置可以有利于双塔的稳定。
类似于上图,为每个塔楼增加了连接,但是此图不是为了显示连廊的结构选择与力学方式,只是为了表示当塔楼受到侧向力时连接部分将有可能有利于传导和消解,设计得当可能增加双塔整体结构的复杂性和稳定性。
有关这部分的情况请查阅相关论文,相关论文很多,搜连廊+双塔+抗震可得,比如下面这篇,《连廊对某双塔连体结构抗震性能的影响》,看下摘要就知道不是我这种结构力学学渣能说清楚的。
连廊对某双塔连体结构抗震性能的影响
张明超等/西安建筑科技大学
摘要:
通过连廊将相互独立的两个或多个塔楼连接形成整体受力的结构形式一般被称为双塔或多塔连体结构,这种结构由于立面新颖、造型独特而得到非常广泛的应用,同时也具有很广阔的发展前景,双塔连体结构就是其中的一种。连体结构按立面形式一般可分为单轴对称、对称或完全不对称等形式。由于连廊的存在造成结构体系复杂、刚度突变、受力情况也远比一般单塔结构复杂得多,会出现比较严重的平扭耦联现象;在外界荷载和其他作用下,连廊需要协调原本独立振动和受力变形的两个单塔,单塔之间通过连廊的相互作用和影响形成整体受力和变形的结构体系,《高层混凝土结构技术规程》将此类结构定义为复杂高层建筑结构。西咸新区沣东新城某镜像对称双塔连体结构,地上14层,首层层高5.1m,其余各层为3.9m,结构总高55.8m,建筑面积3.84万m2,单塔为框架剪力墙结构,在结构周边、楼梯和电梯井处布置相应剪力墙以满足结构薄弱部位受力和抗扭要求,在结构第11层由跨度为24m的钢桁架连廊形成连体结构,属于复杂高层结构,本文运用有限元软件SAP2000对此结构进行有限元模型分析,得到结构动力特性、了解结构抗震性能。本文首先运用有限元软件对工程实例进行建模,通过模态分析得到结构前36阶自振周期和振型特性,结果表明X和Y向振型质量参与系数都超过90%,符合规范对此类结构的要求,结构整体平动和扭转的周期比也符合规范对于复杂高层连体结构小于0.85的要求;同时探讨了连廊的不同层数、位置和连接方式等工程参数下对结构周期和振型的影响。其次通过振型分解反应谱分析得到结构内力和变形,通过计算分析得出结构整体可以满足规范抗震设防的要求,并对比分析连廊在不同层数、位置和连接方式对结构楼层位移、层间位移角、楼层剪力和基底剪力的影响,得到顶层位移、层间位移角和基底剪力能否满足抗震设防的要求。最后对结构进行动力时程分析,选取两条天然波和一条人工波,取结构顶层和连体层为代表得到结构位移和加速度时程曲线,分析不同曲线对楼层加速度和位移的影响;同时对不同连接方式下三条地震波的位移、加速度和基底剪力进行分析对比并讨论。
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