上海國(guó)際金融中心三塔連體結(jié)構(gòu)廊橋連接形式分析

楊　欽

(華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上?！?00011)

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上海國(guó)際金融中心三塔連體結(jié)構(gòu)廊橋連接形式分析

楊欽

(華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200011)

【摘要】上海國(guó)際金融中心由“上海金融交易廣場(chǎng)上交所”、“上海金融交易廣場(chǎng)中金所”和“上海金融交易廣場(chǎng)中國(guó)結(jié)算”三幢高層塔樓和相連的整體地下層組成的建筑群。塔樓的總高度為220m(上交所)， 200m(中金所)和163m(中結(jié)算)。三幢塔樓在7層、8層和9層由三層輕型廊橋連接成整體結(jié)構(gòu)。本文采用通用有限元程序Abaqus對(duì)該三塔連體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了罕遇地震作用下的動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析，并著重分析對(duì)比了塔樓與廊橋不同連接形式對(duì)廊橋位移、受力性能的影響，為該結(jié)構(gòu)及其他類(lèi)似結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計(jì)提供參考。

【關(guān)鍵詞】動(dòng)力彈塑性；三塔連體結(jié)構(gòu)；連接形式；性能設(shè)計(jì)

【DOI】 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.02.11

1工程概況

上海國(guó)際金融中心項(xiàng)目，由“上海金融交易廣場(chǎng)上交所項(xiàng)目”，“上海金融交易廣場(chǎng)中金所項(xiàng)目”，“上海金融交易廣場(chǎng)中國(guó)結(jié)算項(xiàng)目”三幢高層塔樓和相連的整體地下層組成的建筑群。塔樓的總高度為220m(上交所)， 200m(中金所)和163m(中結(jié)算)。塔樓的樓層數(shù)分別為38層、36層及28層。塔樓底層L01地下有5層的地下室，層高不等。塔樓平面為矩形，邊長(zhǎng)為72m×72m(上交所)， 54m×72m(中金所)和42m×72m(中結(jié)算)。外形在塔樓通高保持不變。樓面的形狀和層高均有變化。每個(gè)塔樓的水平支撐由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的混凝土核心筒組成，核心筒由三對(duì)分布在不同高度的鋼結(jié)構(gòu)支撐連接，核心筒貫穿塔樓整個(gè)高度。為了增加橫向剛度和減少水平位移，增加設(shè)計(jì)了聯(lián)系兩個(gè)核心筒的橫向鋼桁架。三幢塔樓在7層、8層和9層由三層輕型橋連接成整體結(jié)構(gòu)。橋的總跨度超過(guò)158m，通過(guò)兩個(gè)中間電梯井支撐將跨度分割為三跨，兩端37m和中間84m。

三幢塔樓在大多數(shù)樓層平面內(nèi)均有大面積的樓板開(kāi)洞，屬于平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)。主體結(jié)構(gòu)采用框架-核心筒體系，外框架為圓鋼管混凝土柱、鋼框架梁。鋼管混凝土柱截面為Φ1200x1140～Φ900x860。核心筒采用鋼筋混凝土剪力墻體系，外墻厚750～400mm，內(nèi)墻厚500～300mm。廊橋采用空腹箱梁附加組合型橋面的設(shè)計(jì)(箱梁截面尺寸見(jiàn)圖4所示)。每層橋的結(jié)構(gòu)高度大約為3.50m，剩余的橋面之間的凈高度仍然有接近6.50m。廊橋自身通過(guò)電梯井與基礎(chǔ)底部固結(jié)，并在三個(gè)橋面的端部與三幢塔樓連接成整體結(jié)構(gòu)。為了使廊橋和塔樓之間的相互影響達(dá)到最小，對(duì)塔樓和廊橋的不同連接形式進(jìn)行分析，研究廊橋與塔樓不同的支座連接形式對(duì)廊橋及整體結(jié)構(gòu)的影響，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2分析方法

2.1分析軟件

目前常用的彈塑性分析方法從分析理論上分有靜力彈塑性(pushover)和動(dòng)力彈塑性?xún)深?lèi)，從數(shù)值積分方法上分有隱式積分和顯式積分兩類(lèi)。本工程以ABAQUS作為求解器進(jìn)行彈塑性分析，采用基于顯式積分的動(dòng)力彈塑性分析方法，這種分析方法未作任何理論的簡(jiǎn)化，直接模擬結(jié)構(gòu)在地震力作用下的非線(xiàn)性反應(yīng)，具有如下優(yōu)越性：

(1)完全的動(dòng)力時(shí)程特性

直接將地震波輸入計(jì)算模型進(jìn)行彈塑性時(shí)程分析，可以較好地反映在不同相位差情況下構(gòu)件的內(nèi)力分布，尤其是樓板的反復(fù)拉壓受力狀態(tài)；

(2)完全的幾何非線(xiàn)性

結(jié)構(gòu)的動(dòng)力平衡方程建立在結(jié)構(gòu)變形后的幾何狀態(tài)上，可以精確的考慮“P-Δ”效應(yīng)、非線(xiàn)性屈曲效應(yīng)、大變形效應(yīng)等非線(xiàn)性影響因素；

(3)完全的材料非線(xiàn)性

直接在材料應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系的水平上進(jìn)行模擬，真實(shí)的反映了材料在反復(fù)地震作用下的受力與損傷情況；

(4)采用顯式積分，可以準(zhǔn)確模擬結(jié)構(gòu)的破壞情況直至倒塌形態(tài)。

2.2材料模型

混凝土材料采用彈塑性損傷模型，當(dāng)混凝土材料進(jìn)入塑性狀態(tài)后，其拉、壓剛度降低如圖6、7，混凝土受拉、受壓損傷系數(shù)分別由dt和dc表示。

反復(fù)荷載下材料拉、壓剛度的恢復(fù)如圖8，當(dāng)荷載從受拉變?yōu)槭軌簳r(shí)，混凝土材料的裂縫閉合，抗壓剛度恢復(fù)至原有的抗壓剛度；當(dāng)荷載從受壓變?yōu)槭芾瓡r(shí)，混凝土材料的抗拉剛度不恢復(fù)。

混凝土材料軸心抗壓和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按《鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄C采用。

鋼材本構(gòu)采用二折線(xiàn)動(dòng)力硬化模型模擬鋼材在反復(fù)荷載作用下的σ-ε關(guān)系，并控制最大塑性應(yīng)變?yōu)?.025，鋼材的彈性模量為Es，強(qiáng)化段的彈性模量為0.01Es，如圖9所示。程序中考慮了在反復(fù)荷載作用下，鋼材的包辛格(Bauschinger)效應(yīng)。

2.3構(gòu)件模型

梁、柱、斜撐等線(xiàn)構(gòu)件，采用截面纖維模型單元B31。并考慮下述條件：

Timoshenko梁，考慮剪切變形；截面剪切剛度計(jì)算如下：

Kα3=kGA

采用上述混凝土彈塑性損傷模型本構(gòu)關(guān)系；

轉(zhuǎn)角和位移分別插值，是C0單元，容易和同樣是C0單元的殼元連接；

采用GREEN應(yīng)變計(jì)算公式?？紤]大應(yīng)變的特點(diǎn)，適合模擬梁柱在大震作用下進(jìn)入塑性的狀態(tài)。

在梁、柱截面設(shè)有多個(gè)積分，用于反映截面的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，截面積分點(diǎn)可由程序自動(dòng)設(shè)置，也可以由人工自己定義，圖10為幾種標(biāo)準(zhǔn)截面積分點(diǎn)設(shè)置情況。對(duì)于不規(guī)則截面則按圖11方式定義。

樓板采用ABAQUS中S4R殼單元，可考慮下述條件：

采用彈塑性損傷模型本構(gòu)關(guān)系；

可考慮多層分布鋼筋；

轉(zhuǎn)角和位移分別插值，是C0單元，與梁?jiǎn)卧倪B接容易；可模擬大變形、大應(yīng)變的特點(diǎn)，適合模擬剪力墻在大震作用下進(jìn)入塑性的狀態(tài)。

2.4分析步驟

考慮到恒荷載是隨著施工過(guò)程的進(jìn)展逐步施加在結(jié)構(gòu)之上，所以首先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工過(guò)程模擬分析。在分析過(guò)程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件隨著施工階段的進(jìn)行逐步被引入模型，相應(yīng)的恒荷載也同時(shí)被引入計(jì)算模型。在施工階段完成之后，再把0.5倍的活荷載施加在整體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行“恒+0.5活”的荷載工況計(jì)算。在后續(xù)的地震分析中，重力荷載代表值(恒+0.5活)一直作用在結(jié)構(gòu)上。在本工程的分析中，每個(gè)樓層采用1個(gè)施工步，另廊橋部分在結(jié)構(gòu)主體施工全部完成后再施工安裝。施工步完成后，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行“恒+0.5活”加載，共有41個(gè)加載步。

2.5地震波選取與輸入

本項(xiàng)目位于上海地區(qū)，因此選取上海地區(qū)的5組天然波和2組人工地震波。采用兩向輸入，主次方向和豎向的幅值比值為1： 0.85，每組波交換主次方向進(jìn)行兩次計(jì)算，共計(jì)14個(gè)地震波輸入工況。地震波的峰值按照項(xiàng)目所在地區(qū)7度區(qū)加速度峰值200cm·s-12選用。計(jì)算持續(xù)時(shí)間根據(jù)地震波的衰減特性取35s～70s，滿(mǎn)足大于結(jié)構(gòu)第一自振周期5至10倍的要求。

3廊橋支座不同連接形式對(duì)結(jié)構(gòu)的影響分析

廊橋與塔樓之間的連接形式對(duì)整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和受力性能具有重要影響，因此本文采用通用有限元程序ABAQUS分別對(duì)該三塔連體結(jié)構(gòu)和廊橋的不同連接形式進(jìn)行罕遇地震作用下的動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析。分別分析廊橋與上交所和中結(jié)算相連的支座兩端橡膠阻尼、兩端鉸接、兩端剛接、兩端滑動(dòng)以及廊橋與中金所考慮橡膠阻尼、鉸接、剛接、滑動(dòng)等不同的連接方式對(duì)廊橋及整體結(jié)構(gòu)受力性能的影響，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)，為該結(jié)構(gòu)及其他類(lèi)似結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計(jì)提供參考。上海國(guó)際金融中心結(jié)構(gòu)模型見(jiàn)圖12所示。

3.1廊橋支座不同連接方式對(duì)結(jié)構(gòu)周期的影響

分析廊橋與主體結(jié)構(gòu)連接的支座分別為橡膠阻尼支座連接、鉸接、剛接和滑動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)的周期，具體如下。

由表1可以看出，廊橋與上交所和中結(jié)算不同連接形式對(duì)整體結(jié)構(gòu)周期的影響很小，而廊橋與中金所不同連接形式對(duì)中金所單體的周期有一定的影響，但總體影響均很小。因?yàn)樵撨B體結(jié)構(gòu)與常規(guī)連體結(jié)構(gòu)有所不同，該連體結(jié)構(gòu)通過(guò)廊橋連接，而廊橋自身通過(guò)電梯井與基礎(chǔ)底部固結(jié)，因此廊橋?yàn)樽猿审w系。同時(shí)從表2周期可以看出廊橋剛度相對(duì)于三個(gè)獨(dú)立塔樓的剛度大很多，而僅僅通過(guò)廊橋與塔樓的6個(gè)連接節(jié)點(diǎn)作用，無(wú)伸臂桁架或其他加強(qiáng)連接的措施，塔樓之間通過(guò)廊橋相互影響就很小，塔樓之間的振型還是相對(duì)比較獨(dú)立的。因此，僅僅通過(guò)廊橋與塔樓之間的連接方式不同對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響有限。

3.2不同地震響應(yīng)對(duì)廊橋的影響

分析不同的地震響應(yīng)對(duì)廊橋水平位移和豎向位移的影響，以便于設(shè)計(jì)人員根據(jù)不同要求設(shè)計(jì)不同的支座形式。本節(jié)分析整體結(jié)構(gòu)在X向地震波作用下大震、中震和小震時(shí)的時(shí)程響應(yīng)，總結(jié)出廊橋與塔樓之間的相對(duì)變形情況。廊橋與塔樓采用橡膠阻尼支座，相對(duì)X向最大水平位移見(jiàn)表3-4，相對(duì)X向水平位移位移曲線(xiàn)見(jiàn)圖16-18。

3.2.1不同地震響應(yīng)下廊橋與塔樓支座節(jié)點(diǎn)位移

在不同地震相應(yīng)下分別計(jì)算廊橋與塔樓相連處節(jié)點(diǎn)廊橋和塔樓的位移，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3及圖17-18可以看出，塔樓和廊橋支座處的節(jié)點(diǎn)X向位移均隨著地震力的增加而增大，水平位移基本上與地震力呈線(xiàn)性遞增關(guān)系。

3.2.2不同地震響應(yīng)下廊橋與塔樓支座節(jié)點(diǎn)相對(duì)位移

在不同地震相應(yīng)下分別計(jì)算廊橋與塔樓相連處節(jié)點(diǎn)廊橋和塔樓的相對(duì)位移，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出，分別在小震、中震和大震作用下，隨著地震力的增大，廊橋與中結(jié)算相對(duì)X向水平最大位移近似滿(mǎn)足線(xiàn)性遞增關(guān)系。而廊橋與上交所相對(duì)X向水平最大位移中震與小震相差不大，從時(shí)程曲線(xiàn)可以看出，廊橋與上交所單體在中震作用下，水平位移振動(dòng)響應(yīng)方向相對(duì)比較一致，因此，廊橋與上交所單體水平X向位移部分相互抵消，導(dǎo)致中震下X向水平相對(duì)位移較小。從以上分析可以看出，廊橋與單塔之間的相對(duì)位移并不是隨地震力的增大而呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，除跟地震力響應(yīng)大小有關(guān)外，還與單體和廊橋本身的動(dòng)力特性相關(guān)。

3.3廊橋支座不同連接方式對(duì)廊橋的影響

3.3.1廊橋與上交所和中結(jié)算不同連接形式對(duì)廊橋的影響

整體結(jié)構(gòu)在X向地震波作用下分別分析廊橋與塔樓上交所和中結(jié)算連接時(shí)支座兩端阻尼、兩端鉸接、兩端剛接以及兩端滑動(dòng)等不同的連接方式對(duì)廊橋水平位移和內(nèi)力的影響，為設(shè)計(jì)人員在類(lèi)似工程中提供參考。

(1)廊橋支座不同的連接方式對(duì)廊橋位移影響

廊橋支座不同的連接方式下廊橋最大X向水平位移見(jiàn)表5。

由表5可以看出，廊橋與塔樓剛接、鉸接以及滑動(dòng)連接時(shí)，廊橋水平位移相差不大，與通常觀(guān)念上連體結(jié)構(gòu)采用滑動(dòng)連接時(shí)連體部分位移較大有所偏差。分析其原因可知，該連接部分與一般連接體不同，該連接部分的廊橋通過(guò)兩個(gè)電梯井與基礎(chǔ)固結(jié)，自成結(jié)構(gòu)體系。因此三個(gè)單體及一個(gè)廊橋可以各自自成體系，各自抵抗地震響應(yīng)，對(duì)比獨(dú)立塔樓與整體剛接模型X向最大基底剪力可以看出(表6)，單體上交所和廊橋的最大基底剪力小于整體剛接模型，單體中結(jié)算的最大基底剪力大于整體剛接模型。在整體模型中，單體上交所起“幫扶”廊橋作用，而廊橋?qū)χ薪Y(jié)算起“幫扶”作用。因此整體上，塔樓與廊橋在地震作用下互相之間作用的影響不大，它們之間的連接方式不同影響有限。當(dāng)廊橋支座采用阻尼連接方式時(shí)，支座起到耗能作用，因此可以適當(dāng)降低廊橋的水平位移。

由表6-8可以看出，隨著廊橋與塔樓連接方式的減弱，結(jié)構(gòu)整體剛度的減小，因此整體結(jié)構(gòu)的基底剪力也減小，其中廊橋兩端剛接時(shí)最大，廊橋兩端滑動(dòng)時(shí)最小。而分析三連體結(jié)構(gòu)中的單塔樓時(shí)，各塔樓的基底剪力并不是隨著廊橋連接方式的減弱而減小，恰恰相反，隨著廊橋連接方式的減弱各單塔樓各自的最大基底剪力均有所增加，由于廊橋連接方式的減弱，各塔樓的相互協(xié)調(diào)幫襯的能力減弱，當(dāng)出現(xiàn)較大基底剪力時(shí)其他塔樓的協(xié)調(diào)幫襯能力減弱，因此出現(xiàn)了以上情況。

(2)廊橋支座不同的連接方式對(duì)廊橋受力影響

分析廊橋兩端阻尼、兩端鉸接、兩端剛接以及兩端滑動(dòng)等不同的連接方式對(duì)廊橋內(nèi)力的影響，四種連接方式下廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力的影響見(jiàn)表9所示。

由表9可以看出，采用不同支座連接方式對(duì)廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力影響不大。當(dāng)采用兩端剛接時(shí)塔樓對(duì)廊橋影響最大，其次是鉸接，最后阻尼和滑動(dòng)。兩端剛接對(duì)鋼構(gòu)件應(yīng)力的影響較兩端阻尼大3.00%。由上小節(jié)分析可知，各個(gè)塔樓與廊橋不同連接方式下各個(gè)塔樓與廊橋的基底剪力變化不大，各個(gè)塔樓與廊橋在地震作用下互相之間作用的影響不大，它們之間的連接方式不同影響有限。

同時(shí)從表10也可以看出，隨著塔樓與廊橋的連接節(jié)點(diǎn)的增強(qiáng)，塔樓與廊橋相互作用的最大水平地震力也增大。兩端剛接時(shí)塔樓與廊橋相互作用力最大，其次是鉸接，最后阻尼。

支座不同連接方式塔樓與廊橋地震下相互作用的最大水平地震力如表10所示。

3.3.2廊橋與中金所不同連接方式對(duì)廊橋的影響

整體結(jié)構(gòu)在Y向地震波作用下分析廊橋與中金所連接時(shí)支座阻尼、鉸接、剛接以及滑動(dòng)等不同的連接方式對(duì)廊橋水平位移和內(nèi)力的影響，為設(shè)計(jì)人員在類(lèi)似工程中提供參考。

(1)廊橋支座不同的連接方式對(duì)廊橋位移影響

廊橋支座不同的連接方式下廊橋最大Y向水平位移見(jiàn)表11。

由表11可以看出，廊橋與塔樓剛接、鉸接、阻尼以及滑動(dòng)連接時(shí)，隨著連接剛度的逐漸減弱，廊橋水平位移逐漸增大，與X向作用相應(yīng)不一致。分析其原因可知，在X向上，各個(gè)塔樓與廊橋不同連接方式下塔樓與廊橋的基底剪力變化不大，它們相互之間作用影響很小。而在Y向上，從表12可以看出，隨著廊橋連接剛度的逐漸減弱，廊橋承擔(dān)的基底剪力逐漸增大，而與之相連的中金所相應(yīng)減小。因此可以推出，在Y向上中金所對(duì)廊橋起到“幫扶”作用。同時(shí)，隨著廊橋與塔樓連接方式的減弱，結(jié)構(gòu)整體剛度的減小，因此整體結(jié)構(gòu)的基底剪力也減小，其中廊橋剛接時(shí)最大，廊橋阻尼時(shí)最小。

(2)廊橋支座不同的連接方式對(duì)廊橋受力影響

分析廊橋阻尼、鉸接、剛接以及滑動(dòng)等不同的連接方式對(duì)廊橋內(nèi)力的影響，四種連接方式下廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力的影響見(jiàn)表15所示。

由表15可以看出，采用不同支座連接方式對(duì)廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力影響較大。當(dāng)采用兩端滑動(dòng)連接時(shí)塔樓對(duì)廊橋內(nèi)力影響最大，其次是阻尼，最后鉸接和剛接。兩端滑動(dòng)對(duì)鋼構(gòu)件應(yīng)力的影響較兩端阻尼大3.05%，兩端剛接對(duì)鋼構(gòu)件應(yīng)力的影響較兩端阻尼小36.9%。由上小節(jié)分析可知，在Y向上中金所對(duì)廊橋起到“幫扶”作用，中金所與廊橋的連接節(jié)點(diǎn)越強(qiáng)，塔樓對(duì)廊橋起到“幫扶”作用越大，因此滑動(dòng)時(shí)廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力最大，剛接時(shí)最小。

同時(shí)從表16也可以看出，隨著塔樓與廊橋的連接節(jié)點(diǎn)的增強(qiáng)，塔樓與廊橋相互作用的最大水平地震力也增大。兩端剛接時(shí)塔樓與廊橋相互作用力最大，其次是鉸接，最后阻尼。

支座不同連接方式塔樓與廊橋地震下相互作用的最大水平地震力如表16所示。

4結(jié)論

本文分別分析了廊橋與上交所和中結(jié)算相連的支座兩端橡膠阻尼、兩端鉸接、兩端剛接、兩端滑動(dòng)以及廊橋與中金所考慮橡膠阻尼、鉸接、剛接、滑動(dòng)等不同的連接方式對(duì)廊橋及整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的影響?？偨Y(jié)如下：

(1)廊橋與上交所和中結(jié)算不同連接形式對(duì)整體結(jié)構(gòu)周期的影響很小，而相比于廊橋與中金所不同連接形式對(duì)單體中金所的周期有一定的影響，但總體影響均很小。因?yàn)樵撨B體結(jié)構(gòu)通過(guò)廊橋連接，而廊橋自身通過(guò)電梯井與基礎(chǔ)底部固結(jié)，因此廊橋?yàn)樽猿审w系。同時(shí)廊橋剛度相對(duì)于三個(gè)獨(dú)立塔樓的剛度大很多，而僅僅通過(guò)廊橋與塔樓的6個(gè)連接節(jié)點(diǎn)作用，無(wú)伸臂桁架或其他加強(qiáng)連接的措施，塔樓之間通過(guò)廊橋相互影響就很小，塔樓之間的振型還是相對(duì)比較獨(dú)立的。因此，僅僅通過(guò)廊橋與塔樓之間的連接方式不同對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響有限。

(2)廊橋與單塔之間的相對(duì)位移并不是隨地震力的增大而呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，除跟地震力響應(yīng)大小有關(guān)外，還與單體和廊橋本身的動(dòng)力特性相關(guān)。

(3)在X方向上，廊橋與塔樓剛接、鉸接以及滑動(dòng)連接時(shí)，廊橋水平位移相差不大，與通常觀(guān)念上連體結(jié)構(gòu)采用滑動(dòng)連接時(shí)連體部分位移較大有所偏差。分析其原因可知，該連接部分與一般連接體不同，該連接部分的廊橋通過(guò)兩個(gè)電梯井與基礎(chǔ)固結(jié)，自成結(jié)構(gòu)體系。三個(gè)單體及一個(gè)廊橋可以各自自成體系，各自抵抗地震響應(yīng)。在整體模型中，單體上交所起“幫扶”廊橋作用，而廊橋?qū)χ薪Y(jié)算起“幫扶”作用。因此整體上，塔樓與廊橋在地震作用下互相之間作用的影響不大，它們之間的連接方式不同影響有限。當(dāng)廊橋支座采用阻尼連接方式時(shí)，支座起到耗能作用，因此可以適當(dāng)降低廊橋的水平位移。

(4)在X方向上，隨著廊橋與塔樓連接方式的減弱，結(jié)構(gòu)整體剛度的減小，整體結(jié)構(gòu)的基底剪力也減小，其中廊橋兩端剛接時(shí)最大，廊橋兩端滑動(dòng)時(shí)最小。分析三連體結(jié)構(gòu)中的單塔樓時(shí)，各塔樓的基底剪力并不是隨著廊橋連接方式的減弱而減小，恰恰相反，隨著廊橋連接方式的減弱各單塔樓各自的最大基底剪力均有所增加，由于廊橋連接方式的減弱，各塔樓的相互協(xié)調(diào)幫襯的能力減弱，當(dāng)出現(xiàn)較大基底剪力時(shí)其他塔樓的協(xié)調(diào)幫襯能力減弱。

(5)在X方向上，采用不同支座連接方式對(duì)廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力影響不大。

(6)在Y方向上，廊橋與塔樓剛接、鉸接、阻尼以及滑動(dòng)連接時(shí)，隨著連接剛度的逐漸減弱，廊橋水平位移逐漸增大，與X向作用相應(yīng)不一致。由于在X向上，各個(gè)塔樓與廊橋不同連接方式下各個(gè)塔樓與廊橋的基底剪力變化不大，它們相互之間的作用很小。而在Y向上，隨著廊橋連接剛度的逐漸減弱，廊橋承擔(dān)的基底剪力逐漸增大，而與之相連的中金所相應(yīng)減小。即在Y向上中金所對(duì)廊橋起到“幫扶”作用。同時(shí)，隨著廊橋與塔樓連接方式的減弱，結(jié)構(gòu)整體剛度的減小，因此整體結(jié)構(gòu)的基底剪力也減小，其中廊橋剛接時(shí)最大，廊橋阻尼時(shí)最小。

(7)在Y方向上，采用不同支座連接方式對(duì)廊橋鋼構(gòu)件應(yīng)力影響較大。其中，采用兩端滑動(dòng)連接時(shí)塔樓對(duì)廊橋應(yīng)力影響最大，其次是阻尼，最后鉸接和剛接。

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Analysis on Influences of Different Connection Forms of Corridor Bridge on the Mechanical Performance of Shanghai International Financial Center

Yang Qin

(EastChinaArchitecturalDesign&ResearchInstituteCo.，Ltd.，Shanghai200041,China)

Key Words：Elasto-plastic Dynamic; Three Towers Connected Structure; Different Connection Form; Mechanical Behavior

Abstract:The Shanghai International Financial Center Project consists of three parts, namely Shanghai Stock Exchange (SSE), China Financial Futures Exchange (CFFEX) and China Securities Depository and Clearing Corporation Ltd (CSDCC). The towers with respective heights of 220m, 200m and 163m are connected by a light bridge construction at floors 07, 08 and 09. Elastoplastic dynamic analyses under rare occurred earthquake are conducted by the Abaqus software. Structural performance of the displacement and mechanical behavior are evaluated during analysis on different connection forms of the corridor bridge. The methods and results presented in this article offer reference to the design of this project and can also be used for other similar structural designs.

【基金項(xiàng)目】上海市科委支撐計(jì)劃課題“上海國(guó)際金融中心建設(shè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)研究與應(yīng)用”(編號(hào)：13231201002)

【作者簡(jiǎn)介】楊欽(1984-)，男，工學(xué)碩士，工程師，主要研究方向：復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)。

【中圖分類(lèi)號(hào)】

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1674-7461(2016)02-0066-11