[實用新型]一種組合塔式結構建筑體系

有效

• 申請號: 201120070904.3
• 申請日: 2011-03-17
• 公開（公告）號: CN201981802U
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 范重;劉先明;胡純煬;王義華;王力
• 申請（專利權）人: 中國建筑設計研究院
• 主分類號: E04H1/00
• 分類號: E04H1/00;E04B1/19;E04C3/08
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 遆俊臣

技術領域

本實用新型涉及建筑結構領域，具體地，涉及一種組合塔式結構建筑體系。

背景技術

隨著社會經濟的發展，大型與超大型城市的土地資源越來越緊張，超高層建筑以其特有的地標性和極高的土地使用率成為一類重要的建筑結構形式。由于超高層建筑高度較高，風荷載與地震作用產生的水平方向的效應成為結構設計的主要控制因素，通常水平荷載引起的內力在構建中占有很大的比重，由于結構沿高度方向的形變量較大，保證建筑使用的舒適性與玻璃幕墻等圍護結構的安全性至關重要。在超高層鋼結構設計時，如何在增大結構的側向剛度、控制結構層間位移角與P-Δ效應、保證結構在地震、風荷載作用下的安全性與舒適性的同時有效地控制用鋼量，具有很大的現實意義。因此，開發高效能的抗側力結構體系成為超高層鋼結構設計的關鍵技術之一。

目前高層結構常用的結構體系主要有框架-支撐結構、框架-核心筒結構、筒中筒及束筒結構、巨型框架結構、巨型支撐結構等，其中框架筒體、筒中筒及束筒結構、巨型支撐結構等可以適用于超高層結構。框架-支撐結構的抗側力與抗扭能力較弱，雖然利用伸臂桁架可以有效地減小結構的側向位移，但是存在著結構側向剛度突變、與伸臂桁架相連外柱的內力過于集中以及在建筑高寬比很大時效果不顯著等問題；由于框筒類結構形式存在著明顯的剪力滯后現象，結構的抗側力效率較低；雖然巨型支撐結構的側向剛度較大，結構的抗側力能力主要集中于少數構件，主結構構件尺度很大，主、次構件尺度相差明顯。由于超高層建筑的建造需要消耗大量的財力物力，建筑樓層面積受到使用功能與使用效率的限制，建筑高度到達一定限度時，結構的高寬比與側向剛度已經成為主要制約因素，為了滿足未來建筑向更高空間發展的需求，必須開發適用于超高層建筑的新型高效能結構體系。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種抗側能力較強的組合塔式結構建筑體系。

實現上述目的的技術方案如下：

一種組合塔式結構建筑體系，由兩個或兩個以上的等高的塔樓組合而成，相鄰塔樓沿中心線呈對稱設置；在所述兩個塔樓組合中，塔樓之間直接通過多個連接桁架剛接；在所述兩個以上的塔樓組合中，每個塔樓與其相鄰的兩個塔樓之間分別通過多個連接桁架剛接形成一個多邊形的組合。

進一步地，所述塔樓為超高層塔樓，單塔的高度和高寬比都超過規范限制。超高層塔樓指40層以上，高度100米以上的塔樓。超高層塔樓的側向剛度是其主要制約因素，通過在多個超高層塔樓之間設置由連接桁架構成的連接體，形成一個組合的結構整體；相鄰塔樓之間沿中心線呈對稱設置，且連接桁架與各塔樓之間采取剛接的連接方式，可以使各塔樓之間協調受力，較之于單塔，層間位移角顯著減小，整體抗側能力得到大幅度提高。該組合塔式結構建筑體系中的各塔樓可采用框架核心筒結構、框架-支撐結構、筒中筒及束筒結構等超高層建筑常用結構體系。通過在上述結構體系的塔樓之間通過連接桁架的連接均能起到整體抗側能力的提高。

進一步地，所述連接桁架為鋼桁架。

進一步地，所述各塔樓采用框架核心筒結構，其中核心筒與外框架筒之間由伸臂桁架組成的加強層進行連接；且所述連接桁架與各塔樓的伸臂桁架連接。通過連接桁架、伸臂桁架，將各塔核心筒相聯系，形成組合整體，使得結構整體呈現出巨型結構效應。

進一步地，所述連接桁架的頂部與伸臂桁架的上弦相連。在水平作用的情況下，超高層塔樓間的連接桁架的頂部受力偏大，通過將連接桁架的頂部與伸臂桁架的上弦相連，即使連接桁架的頂部處于加強層的位置，在水平受力的情況下，組合整體結構較為穩固。

進一步地，所述加強層還包括與伸臂桁架相連的腰桁架。在有水平作用力的情況下，由伸臂桁架和腰桁架組成的加強層，可以更有效地減小結構的側向位移。