高層建筑物間連廊結構設計實踐研究

許 槊

(安徽省城建設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230051)

0 引 言

高層建筑在部分地區的建筑功能中可發揮最大化效益，為提升相鄰建筑間的信息交流頻率，可建設連廊構造，方便行人通行，將建筑物單體結構的延伸部分有機轉化為公共區域，便于信息流通。連廊構造的建設安全把控要關注設計及施工實踐等步驟，促進該建筑形式獲得更多應用。

1 高層建筑連廊構造的結構設計分析

1.1 結構設計特征

首先，風荷載影響大。高層建筑主體結構相對復雜，將建筑主體看作為獨立的建設結構，連廊構造相當于是在復雜高層上增設的一類連體結構，其建設需求中應關注風荷載力對結構本體造成的影響。據數據顯示，連廊構造在連接高層建筑后，將會因為不同的跨度、建設平面角等因素而產生不同程度的風荷載環境，但總體來看，連廊結構所處環境較為惡劣，將會因為風力干擾問題引發連廊結構受群體效應影響而導致的結構不穩定現象發生。對該類數據進行分析，是結構設計中的重點關注部分，必要時應使用風洞試驗，判斷風荷載環境對連廊構造結構的具體干擾情況。

其次，扭轉變形嚴重。在各類復雜高層多塔連體結構中,即使是連體對稱雙塔樓結構，在連接體處的樓板變形影響下,兩個塔樓除存在同向的平動變形之外，還會產生兩個塔樓的相向變形，該振動形態，與雙塔樓連體結構扭轉的振型耦合在一起[1]。高層建筑結構因其結構存在復雜的不對稱特征，將較易受到風荷載力影響，并且在部分地震高發區域，還將遭受地震波動影響，該種情況下連廊結構將會發生平動變形和扭轉變形危害，損害高層建筑連廊構造的穩定性。若未對塔樓結構進行振動問題分析，則扭轉變形程度會不斷在復雜環境中增大，進而造成連廊安全隱患。

最后，結構受力復雜。連廊構造作為高層建筑連接結構，這部分受到的作用力數量多、種類雜，結構設計要對該位置踐行適當方案，以便減少因力的作用而產生的不良形變危害。針對結構受力復雜情況，連廊設計中要關注連接體的連接形式，不同方式下的連接辦法將產生不同力的影響，比如廊橋在自身重力及風荷載力干擾下，首先應調整連廊兩側變形情況，其次應考慮建筑間的跨度問題，在豎向荷載力處理階段融入地震荷載力的討論，由此在剪力、拉力、壓力等應力干擾下設計出適宜的連廊安全受力方案。

1.2 結構連接技術

強連接。采用該方式連接高層建筑，要滿足結構剛度需求，比如各樓層間皆設置了強連接技術下的連廊構造，則整體項目中的剛度分布較為均勻，高層建筑主體部分可有機構成一個統一結構，建筑強度有所保障。但多數設計方案中不能在每一層都設有特定強連接形式下的連廊構造，所以要考慮各部分結構的實際受力強度，避免未將變形協調因素進行合理設計，導致強連接形式下的連廊構造安全性較低。強連接方式還要關注連接處節點實際承載力，該位置所承受的結構軸力數值較大，并伴有一定彎矩、剪力影響，所以使用強連接要在結構計算時進行更為復雜的處理技術。

弱連接。當連廊構造僅起到單層樓的連接體作用時，可選擇使用弱連接技術，該技術廣泛應用在部分連接體自身結構剛性較差的設計方案中。在兩側高層建筑出現獨立變形情況時，使用弱連接的連廊構造可在滑動形變下保持較高使用安全程度，該類情況借助柔性連接也可滿足相關建設需求。

滑動連接。將連接體一端與塔樓鉸接,另一端滑動連接，也可以兩端均做成滑動支座，該技術能協助連接體與主體結構均單獨受力，受力方式簡單，明確。滑動連接的連廊構造可在地震發生時產生一定程度的滑動位移，由支座設備配備的限位功能可保證連廊較難在高層建筑一側發生滑落危害，保障連廊安全。

2 高層建筑連廊工程概述

本文選擇合肥市“中國視界”項目作為連廊工程分析對象，該項目地下一層、地上最高15層，在各分區的軟性連接中采用了連廊構造搭建出交流區域，該高層建筑框架抗震等級多為2、3，具體抗震等級由配筋數量決定。該工程項目選擇的風壓數據以基本風壓為準，設為0.35 kN/m2，該建筑項目部分達60 m以上建設高度，該部位對風荷載力的強弱感知較為敏感，選擇以1.1倍基本風壓作為設計參考因素。項目雪壓設定為0.60 kN/m2，該荷載力數值在各部位皆為永久值，施工中其他活載性能指標，皆根據《建筑結構荷載規范》GB50009-2012取值，如有特殊設計問題，應與設計人員對接[2]。圖1為該項目效果圖。

圖1 “中國視界”項目效果圖

3 連廊結構施工實踐研究

3.1 制作鋼結構

連廊結構進行鋼結構制作時，要將各結構構件質量加以保證，為方便鋼梁運輸，可選擇預制操作方式，在運至現場后，便于拼接、節省作業時間。鋼結構主梁焊接時，應避免將焊接縫留到鋼材中部范圍內的彎矩上，設置在剪力數值較小位置具備科學依據。另外，為避免焊接變形，焊接剛結構可采用對稱方式，充分保證焊接縫厚度符合建設規范需求。

3.2 吊裝主次梁

連廊剛結構基本框架焊接完成后，應吊裝連廊主次梁結構，在吊裝操作前需要保證主梁擱置點部位整潔，且預埋件設備的各類構件能在設計方案規劃下完成布置。吊裝所選用的主梁結構可依靠塔吊設備完成，保證吊裝用鋼絲繩的長度統一，并保持吊裝操作平穩[3]。

3.3 安裝斜拉桿

主梁下部分要設置斜撐設備，該設備上端與主梁構造焊接完成，下端連接連廊結構。連廊為求結構穩定，需要將剛結構主梁與斜拉桿設備相連，斜拉桿用φ48×3.6鋼管制作而成，最大化保證主梁構造平穩。斜拉桿設備的一端與主體結構上預埋鋼筋焊接,一端與連廊相連接，對連廊主體構造起充分支撐作用[4]。

3.4 連接鋼絲繩

連廊施工實踐中最關注的便是保險裝置，使用鋼絲繩設備為保險裝置起保障作用，在鋼絲繩施工中，因設備自身屬性，可不必考慮結構受力情況。鋼絲繩施工前要確保主體結構中的混凝土材料強度在設計規范標準內，鋼絲繩與上下部的拉環設備相連接，在鋼絲繩安裝完畢后，還要關注螺桿設備，確保鋼絲繩可在建設完畢前完成繃緊操作，保障鋼絲繩連接質量[5]。

4 結束語

綜上所述，高層建筑依靠連廊構造相連，連廊建設中應對其結構設計特征加以分析，風荷載影響大、扭轉變形嚴重等設計因素應落實進項目的施工實踐中，以此保障連廊建設穩定，優化高層建筑的現代性功能。連廊結構跨度大，在主體結構設計中應對支承構件進行針對性討論，并配合邊梁、懸挑梁等位置構件，有效增強連廊抗剪、抗彎等性能的落實水平。使用適宜連接方式，也可優化連廊建設質量，考慮具體扭轉變形情況，進行相應設計。