專(zhuān)利名稱(chēng)：整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)體系及其施工方法，尤其是一種整體傾斜相互鏈接 結(jié)構(gòu)體系及其施工方法。屬于建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傾斜結(jié)構(gòu)是一種特殊的復(fù)雜體型建筑，與垂直建筑相比，需要抵抗由于傾斜產(chǎn)生 的重力傾覆彎矩，這種重力傾斜彎矩往往比所處環(huán)境的風(fēng)、地震作用產(chǎn)生的水平傾覆彎矩 要大得多。目前，在社會(huì)上的建筑大多為直線(xiàn)或折線(xiàn)形結(jié)構(gòu)，如電視塔、無(wú)線(xiàn)電塔、微波塔、 輸電線(xiàn)路塔、旅游觀光紀(jì)念塔，從外觀上看具有穩(wěn)定性，與之相比，傾斜結(jié)構(gòu)則是一種特殊 的復(fù)雜體型建筑，需要抵抗由于傾斜產(chǎn)生的重力傾覆彎矩，這種重力傾斜彎矩往往比所處 環(huán)境的風(fēng)、地震作用產(chǎn)生的水平傾覆彎矩要大得多，具有一定的建造技術(shù)難度，其基礎(chǔ)、主 體各分段加工和安裝具有較復(fù)雜的變形控制設(shè)施，需要進(jìn)行精確的工廠(chǎng)加工定位和現(xiàn)場(chǎng)安 裝加工定位，常常引起建筑師構(gòu)想出各種不同類(lèi)型的傾斜建筑。因此，建筑師在具體的工程 設(shè)計(jì)中，要通過(guò)分析了解傾斜框架在重力、水平荷載作用下的構(gòu)件內(nèi)力、整體變形特點(diǎn)，同 時(shí)需要研究如何建造的施工方法，解決施工階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力、變形及結(jié)構(gòu)在頂部合攏形 成整體的復(fù)雜問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個(gè)目的，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種可建造出不同形式 的傾斜建筑體形且安全的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系。本發(fā)明的第二個(gè)目的，是為了提供一種整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系的施工方法。本發(fā)明的第一個(gè)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，包括相向傾斜的塔樓之一和塔樓之二，塔樓之一、塔 樓之二分別設(shè)有橫向框架和縱向框架，其特征在于1)塔樓之一、塔樓之二的底部通過(guò)框架結(jié)構(gòu)連接成整體，位于底部之上的橫向框 架由下向上呈逐層向內(nèi)傾斜；至少在塔樓之一和塔樓之二的頂層分別設(shè)有萬(wàn)向軸承式支 座，通過(guò)所述萬(wàn)向軸承式支座與鏈桿的兩端固定，形成傾斜鏈接的整體結(jié)構(gòu)體系；2)所述傾斜鏈接的整體結(jié)構(gòu)體系，其橫向?yàn)轫敳挎湕U連接的向內(nèi)側(cè)傾斜的橫向框 架，其縱向?yàn)閮蓷澦堑目v向框架。本發(fā)明的第一個(gè)目的還可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是所述萬(wàn)向軸承式支座與分別與塔樓之 一和塔樓之二頂層的橫向框架固定連接，鏈桿的兩端通過(guò)與萬(wàn)向軸承式支座鉸接，將塔樓 之一和塔樓之二頂層的橫向框架連接成整體。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系是采用框 架結(jié)構(gòu)形式傾斜，建筑底部分成兩棟塔樓，塔樓之一和塔樓之二的橫向框架對(duì)齊，從首層起 根據(jù)設(shè)定的傾斜角相互向內(nèi)傾斜，傾斜角沿縱向逐漸增大。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是所述塔樓之一的橫向框架由單跨傾斜 框架、雙垮傾斜框架和帶豎向桁架的傾斜框架組合而成；所述塔樓之二的橫向框架由多垮 傾斜框架組成。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是所述橫向框架和縱向框架的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 為型鋼混凝土構(gòu)件、鋼管混凝土構(gòu)件或鋼構(gòu)件。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是所述塔樓之一和塔樓之二頂層的鏈桿 為鋼結(jié)構(gòu)，截面形狀為箱形。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是所述萬(wàn)向軸承式支座承受壓力和拉 力，沿上下、左右在控制范圍小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，放松切向水平力和彎矩。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一個(gè)目的的一種實(shí)施方案是所述的傾斜角范圍在6度 14度之 間。本發(fā)明的第二個(gè)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系的施工方法，在設(shè)定的傾斜角范圍內(nèi)，對(duì)塔樓之一和 塔樓之二逐層向上施工，使兩座塔樓相互向內(nèi)傾斜，直到頂層采用鏈桿鉸接連接形成整體 傾斜橫向框架，同時(shí)放松兩座塔樓縱向變形不協(xié)調(diào)，加強(qiáng)傾斜橫向框架外側(cè)抗彎配筋。本發(fā)明的第二個(gè)目的還可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)在設(shè)定的傾斜角范圍，結(jié)構(gòu)施工不加傾斜方向豎向、水平施工階段支撐，用常規(guī)的 逐層向上施工，采用加強(qiáng)塔樓橫向框架底部抗傾覆鋼筋、控制施工進(jìn)度和構(gòu)件施工階段裂 縫、仿真計(jì)算驗(yàn)證并實(shí)施過(guò)程監(jiān)測(cè)的施工方法。本發(fā)明具有如下突出的有益效果1、本發(fā)明所提供的整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系，在達(dá)到結(jié)構(gòu)安全和采用常規(guī)的逐層向 上施工方法下，可建造出不同形式的傾斜建筑體形。2、本發(fā)明所提供的整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系，與現(xiàn)有技術(shù)的直線(xiàn)或折線(xiàn)形建筑結(jié)構(gòu) 相比，能給人帶來(lái)震撼感，同時(shí)解決了施工階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力、變形及結(jié)構(gòu)在頂層合攏形成 整體的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系的平面示意圖；圖2為本發(fā)明整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系單跨傾斜框架的立面示意圖；圖3為本發(fā)明整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系雙垮傾斜框架的立面示意圖；圖4為本發(fā)明整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系帶豎向桁架的傾斜框架的立面示意圖；其中，1-塔樓之一，2-塔樓之二，3-橫向框架，4-縱向框架，5-鏈桿，6-萬(wàn)向軸承 式支座。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例1 圖1、圖2、圖3和圖4構(gòu)成本發(fā)明的具體實(shí)施例1。 參照?qǐng)D1、圖2、圖3和圖4，本實(shí)施例包括相向傾斜的塔樓之一 1和塔樓之二 2，塔 樓之一 1、塔樓之二 2分別設(shè)有橫向框架3和縱向框架4，
1)塔樓之一 1、塔樓之二 2的底部通過(guò)框架結(jié)構(gòu)連接成整體，位于底部之上的橫向框架3由下向上呈逐層向內(nèi)傾斜；至少在塔樓之一 1和塔樓之二 2的頂層分別設(shè)有萬(wàn)向軸 承式支座6，通過(guò)所述萬(wàn)向軸承式支座6與鏈桿5的兩端固定，形成傾斜鏈接的整體結(jié)構(gòu)體 系；2)所述傾斜鏈接的整體結(jié)構(gòu)體系，其橫向?yàn)轫敳挎湕U連接的向內(nèi)側(cè)傾斜的橫向框 架3，其縱向?yàn)閮蓷澦堑目v向框架4。本實(shí)施例中，所述萬(wàn)向軸承式支座6與分別與塔樓之一 1和塔樓之二 2頂層的橫 向框架3固定連接，鏈桿5的兩端通過(guò)與萬(wàn)向軸承式支座6鉸接，將塔樓之一 1和塔樓之二 2頂層的橫向框架3連接成整體。整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系是采用框架結(jié)構(gòu)形式傾斜，建 筑底部分成兩棟塔樓，塔樓之一 1和塔樓之二 2的橫向框架對(duì)齊，從首層起根據(jù)設(shè)定的傾斜 角相互向內(nèi)傾斜，傾斜角沿縱向逐漸增大。所述塔樓之一 1的橫向框架3由單跨傾斜框架 3-1、雙垮傾斜框架3-2和帶豎向桁架的傾斜框架3-3組合而成；所述塔樓之二 1的橫向框 架3由多垮傾斜框架3-4組成。所述橫向框架3和縱向框架4的結(jié)構(gòu)構(gòu)件為型鋼混凝土構(gòu) 件、鋼管混凝土構(gòu)件或鋼構(gòu)件。所述萬(wàn)向軸承式支座6承受壓力和拉力，沿上下、左右在控 制范圍小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，放松切向水平力和彎矩。所述的傾斜角范圍在6度 14度之間。本實(shí)施例的施工方法是在設(shè)定的傾斜角范圍內(nèi)，對(duì)塔樓之一 1和塔樓之二 2逐層 向上施工，使兩座塔樓相互向內(nèi)傾斜，直到頂層采用鏈桿5鉸接連接形成整體傾斜橫向框 架3，同時(shí)放松兩座塔樓縱向變形不協(xié)調(diào)，加強(qiáng)傾斜橫向框架3外側(cè)抗彎配筋。在設(shè)定的傾斜角范圍，結(jié)構(gòu)施工不加傾斜方向豎向、水平施工階段支撐，用常規(guī)的 逐層向上施工，采用加強(qiáng)塔樓橫向框架3底部抗傾覆鋼筋、控制施工進(jìn)度和構(gòu)件施工階段 裂縫、仿真計(jì)算驗(yàn)證并實(shí)施過(guò)程監(jiān)測(cè)的施工方法。其他具體實(shí)施例本發(fā)明的其他具體實(shí)施例的主要特點(diǎn)是根據(jù)柱距的不同，所述塔樓之一 1的橫向框架3可以由單跨傾斜框架3-1或雙垮 傾斜框架3-2或帶豎向桁架的傾斜框架3-3組成，又或者由前述框架兩兩組合而成。除了 可以在塔樓之一 1和塔樓之二 2的頂層分別設(shè)有萬(wàn)向軸承式支座6外，還可以在其他樓層 分別設(shè)置一個(gè)或多個(gè)萬(wàn)向軸承式支座6，與之對(duì)應(yīng)，所涉及的鏈桿5數(shù)量與萬(wàn)向軸承式支座 6的對(duì)數(shù)相同，即應(yīng)該為多；通過(guò)所述萬(wàn)向軸承式支座6與鏈桿5的兩端固定，形成傾斜鏈 接的整體結(jié)構(gòu)體系其余同具體實(shí)施例1。本發(fā)明應(yīng)用于工程實(shí)踐的實(shí)施例中國(guó)廣州——廣州新圖書(shū)館。該工程已于2008年完成施工圖設(shè)計(jì)，2009年底完成 結(jié)構(gòu)封頂，其塔樓為10層，高49. 5米，平面尺寸(非矩形)長(zhǎng)約144米，寬約72米。南塔 樓橫向框架傾斜角度范圍是6度 14度，橫向框架形式為單跨、雙跨和帶豎向桁架的傾斜 框架。北塔樓橫向框架傾斜角度由9度 11度，橫向框架形式為單跨和多跨傾斜框架。在 兩塔樓八層采用鏈桿連接成整體，鏈桿采用鋼結(jié)構(gòu)箱型梁(主要截面為800X500X30X30)， 與塔樓橫向框架采用萬(wàn)向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承支座鉸接，軸承支座按不同內(nèi)力分為A、B、C三種型號(hào)， A、B型用于八層；C型用于九層及屋面層。軸承支座設(shè)計(jì)承載力見(jiàn)附表1。附表1軸承支座設(shè)計(jì)承載力
權(quán)利要求
1.整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，包括相向傾斜的塔樓之一(1)和塔樓之二0)，塔樓之 一(1)、塔樓之二( 分別設(shè)有橫向框架C3)和縱向框架G)，其特征在于1)塔樓之一(1)、塔樓之二( 的底部通過(guò)框架結(jié)構(gòu)連接成整體，位于底部之上的橫向 框架(3)由下向上呈逐層向內(nèi)傾斜；至少在塔樓之一(1)和塔樓之二 O)的頂層分別設(shè)有 萬(wàn)向軸承式支座(6)，通過(guò)所述萬(wàn)向軸承式支座(6)與鏈桿(5)的兩端固定，形成傾斜鏈接 的整體結(jié)構(gòu)體系；2)所述傾斜鏈接的整體結(jié)構(gòu)體系，其橫向?yàn)轫敳挎湕U連接的向內(nèi)側(cè)傾斜的橫向框架 (3)，其縱向?yàn)閮蓷澦堑目v向框架0)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述萬(wàn)向軸承式 支座(6)與分別與塔樓之一(1)和塔樓之二( 頂層的橫向框架(3)固定連接，鏈桿(5) 的兩端通過(guò)與萬(wàn)向軸承式支座(6)鉸接，將塔樓之一(1)和塔樓之二( 頂層的橫向框架 (3)連接成整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于整體傾斜相 互鏈接結(jié)構(gòu)體系是采用框架結(jié)構(gòu)形式傾斜，建筑底部分成兩棟塔樓，塔樓之一(1)和塔樓 之二 O)的橫向框架對(duì)齊，從首層起根據(jù)設(shè)定的傾斜角相互向內(nèi)傾斜，傾斜角沿縱向逐漸 增大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述塔樓之 一⑴的橫向框架⑶由單跨傾斜框架(3-1)、雙垮傾斜框架(3-2)和帶豎向桁架的傾斜框 架(3- 組合而成；所述塔樓之二(1)的橫向框架(3)由多垮傾斜框架(3-4)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述橫向框 架(3)和縱向框架的結(jié)構(gòu)構(gòu)件為型鋼混凝土構(gòu)件、鋼管混凝土構(gòu)件或鋼構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述塔樓之 一 (1)和塔樓之二(2)頂層的鏈桿(5)為鋼結(jié)構(gòu)，截面形狀為箱形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述萬(wàn)向軸 承式支座(6)承受壓力和拉力，沿上下、左右在控制范圍小角度轉(zhuǎn)動(dòng)，放松切向水平力和彎 矩。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述的傾斜 角范圍在6度 14度之間。
9.整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系的施工方法，其特征在于在設(shè)定的傾斜角范圍內(nèi)，對(duì) 塔樓之一(1)和塔樓之二( 逐層向上施工，使兩座塔樓相互向內(nèi)傾斜，直到頂層采用鏈桿 (5)鉸接連接形成整體傾斜橫向框架(3)，同時(shí)放松兩座塔樓縱向變形不協(xié)調(diào)，加強(qiáng)傾斜橫 向框架C3)外側(cè)抗彎配筋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系的施工方法，其特征在于在 設(shè)定的傾斜角范圍，結(jié)構(gòu)施工不加傾斜方向豎向、水平施工階段支撐，用常規(guī)的逐層向上施 工，采用加強(qiáng)塔樓橫向框架C3)底部抗傾覆鋼筋、控制施工進(jìn)度和構(gòu)件施工階段裂縫、仿真 計(jì)算驗(yàn)證并實(shí)施過(guò)程監(jiān)測(cè)的施工方法。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系及其施工方法，所述整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系整體傾斜相互鏈接結(jié)構(gòu)體系，包括相向傾斜的塔樓之一(1)和塔樓之二(2)，塔樓之一(1)、塔樓之二(2)分別設(shè)有橫向框架(3)和縱向框架(4)，塔樓之一(1)、塔樓之二(2)的底部通過(guò)框架結(jié)構(gòu)連接成整體，位于底部之上的橫向框架(3)由下向上呈逐層向內(nèi)傾斜；至少在塔樓之一(1)和塔樓之二(2)的頂層分別設(shè)有萬(wàn)向軸承式支座(6)，通過(guò)所述萬(wàn)向軸承式支座(6)與鏈桿(5)的兩端固定，形成傾斜鏈接的整體結(jié)構(gòu)體系。本發(fā)明所提供的整體傾斜鏈接結(jié)構(gòu)體系，解決了施工階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力、變形及結(jié)構(gòu)在頂層合攏形成整體的問(wèn)題。
文檔編號(hào)E04B1/38GK102094459SQ20101057997
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者余永輝, 卓瑜, 周定, 彭水力, 楊漢倫 申請(qǐng)人:廣州市設(shè)計(jì)院