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摘要：随着我国社会主义市场经济的蓬勃发展，我国的城市化进程和社会化进程的都在不断推进，人们对于建筑的使用要求日益提升，同时，现代建筑的功能越来越复杂，特别是商业建筑，出现了各种住宅、办公、商业综合体的高层建筑物。文章针对建筑市场中超高层与高层建筑的连体结构设计进行分析，深入研究了高层建筑连体结构的创新设计，使得连体结构在高层建筑结构设计中的应用更加广泛。希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：超高层；高层建筑；连体结构；设计
引言
随着经济全球化的发展，我国的建筑行业也迎来了全面升级，建筑新兴技术层出不穷，高层建筑结构设计不断推陈出新，在当前时代发展的大背景下迎合了产业上升发展的趋势。在这些建筑物之间，为了实现人流在各个建筑间的公共性与流通性，在各个单体建筑间设置了空中连廊作为人流互通的组织手段，并为安全疏散提供了便利条件。这些高层连体结构作为一种特殊的高层建筑形式，拥有较为优美的建筑外观，塔楼之间的连接体（高空连廊）在立面效果上有着开阔的视野和独特的视觉感受，是建筑个性和建筑风格的重要体现，其建筑形式得到广泛的应用。因此结构设计人员，在遇到这类复杂高层多塔楼连体结构时，应采用合适的计算模型进行结构的整体分析，以满足结构的抗震性能目标。这是当前一个重要的课题。
1超高层和高层建筑连体结构特点
复杂高层多塔连体结构，是通过各塔楼之间的连接体，将相同或不同结构形式的建筑物连接在一起，因此，这样形式的连体结构，其受力分析相比一般的多塔结构更为复杂。在结构设计时，主要存在以下几方面的特点：1）多塔连体结构扭转效应显著。在各类复杂高层多塔连体结构中，即使是连体的对称双塔楼结构，在连接体处的楼板变形影响下，两个塔楼除存在同向的平动变形之外，还会产生两个塔楼的相向变形，这个振动的形态，是与双塔楼连体结构扭转的振型耦合在一起的。对多塔连体结构，因各塔楼体型的复杂性及不对称性，在承受风荷载或地震作用时，结构除产生平动变形外，还会产生较大的扭转变形。各塔楼振动形态也将更加复杂，其扭转效应也会更加明显。
2超高层与高层建筑连体结构设计分析
2.1连接方式
复杂高层多塔连体结构中，连接体与两侧塔楼的支座连接设计，是连体结构的关键问题。连接体与两侧建筑物的连接方式，可分为强连接和弱连接两种。如两侧塔楼间距较小，可从两塔楼接口处设置悬挑构件，中间设置抗震缝的方式。强连接方式：在结构设计时，当各个楼面均有连接体，其具有足够的刚度与强度，能将主体结构连成一体，且计算结果，满足整个结构的强度及变形协调的要求。这种形式的连接体，其受力状况不仅要承受自身的恒、活载，同时要连接、协调两侧的塔楼在水平及竖向荷载作用下的变形及振动所产生的不良效应。连接处的节点会承受较大的轴力，弯矩及剪力，结构计算和构造处理做法比较复杂。弱连接方式：如果连接体为单层，或者连接体本身的刚度较弱，更适宜采用和两侧建筑物各自独立变形的滑动连接或柔性连接的形式。滑动连接可以是连接体一端与塔楼铰接，一端滑动连接，也可以两端均做成滑动支座。采用这种连接方式，连接体与主体结构均单独受力，且受力方式简单明确。滑动连接时节点设计的原则是结构自身必须具有足够的强度和刚度，以保证在风荷载、多遇地震作用下的正常使用要求；连接体的支座必须有足够的滑动位移量，能够协调两侧塔楼在罕遇地震时产生的位移；在滑动支座设计时，需增加支座的限位功能，保证连接体不会从任意一端的主楼连接处滑落。
2.2新型连体结构控制体系
两自由度简化模型所得最优阻尼参数偏大，建议采用多自由度模型优化，但考虑到两自由度模型最优参数解析式较为简便，可在减震层位置较高时采用。减震层刚度在一定范围内对结构振动响应的影响显著，但过大的刚度对其减震效果不利，总体来看越小越好；阻尼参数的影响也不可忽略，当取得最优值时减震效果最佳，但刚度较大时，阻尼的影响有限。减震层的引入对抑制塔楼的层间位移、加速度以及连体部分顶层响应效果显著，但随减震层位置的上升，其减震效果变差。另外，建议减震层保留一定的刚度防止其产生过大层间位移。
2.3塔楼对称大跨桁架式连体结构的受力
连接体只减小连体结构在连接体附近若干层的位移角，对其他楼层的位移角影响较小，且塔楼刚度越小，连体结构在连接体附近楼层的位移角减小越明显。对于框筒结构，随着连接体从上往下设置，连接体桁架端部斜腹杆及上下弦杆内力均增加，当连接体设置在塔楼位移角较大的楼层附近时，上述杆件内力最大，杆件内力的上述变化规律随着塔楼刚度的减小而更加明显。不论连接体位于什么高度位置，由地震作用引起的与连接体相连的连接体下一层柱的剪力与单塔柱剪力相比均有较大增加，且随着塔楼刚度减小而增加更多，在实际工程设计中应予以重视。在连接体楼层的塔楼内增设内撑，连接体端部斜腹杆及上下弦杆的轴力及塔楼内与连接体端部上下弦杆相连的框架梁轴力变化均不大，但塔楼内增加的内撑不管是否与核心筒相连，轴力均较大。因此，塔楼内增设内撑对大跨桁架式连体结构受力并没有实质的有利作用，建议一般情况下不需在塔楼内增设内撑。
2.4小震CQC弹性分析测试
据小震CQC的弹性分析测试显示，两种不同软件的计算结果差距并不大，通过将以往项目连体塔楼的计算结果包括周期、位移和剪重比等各项指标进行对比，发现其指标均基本满足了规范的要求。从建筑物的模型设计中能够看出其第一转扭转周期与第一平动周期之间的比值为0.85，能够满足设计规范的要求，这说明该建筑的连体结构具备合适的抗扭刚度。同时由于该楼房的整体结构为对称连体结构，其振型具有对称性，这种同向或反向的振型，对于结构上部采用刚性连接的连体结构，其对结构产生的影响有利。各个楼层的刚度和受剪承载力在建筑上下层高相差较大的结构底层、第15-18层的连体楼层部分变化最大。因此，对于这些部位的防震安全设计需要进一步进行加强，可以在设计中将地震剪力放大系数设置为1.25倍，对其进行设计上的强化。
结语
在经济高速发展的大背景下，中国各产业正在不断地寻求升级与改革，建筑行业也在不断地进行创新，为的是能够进一步提升建筑设计水平，强化建筑结构。其中，超高层建筑及高层建筑的连接体结构引起了广大从业人员的兴趣，也有很多的企业或设计师投入到连体结构的设计与研究开发中。本文就对超高层建筑及高层建筑的连体结构进行了详细分析，并且进一步研究了超高层建筑及高层建筑连体结构的设计要点，目的是更大程度降低地震等自然灾害对连体建筑所带来的影响，完善了加强建筑结构设计的思路。
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