為什麼世界各地有那麼多的雙塔樓?雙塔樓的設計在建築結構上有何意義?
如題
雙塔樓解決了幾個問題:
1 從建筑前期來說,基地面積、容積率、限高都是受限的。一般在同樣的限制條件下,雙塔樓下方有一座群房,共享基礎,可以算做同一期施工。上方雙塔可以在滿足消防分區面積的情況下保證相對更高的得房率。超高層建築單層面積大並不經濟,為保證安全而加入的交通面積將嚴重影響全樓的使用面積。2 從經濟運營角度,兩座塔樓利於分隔綜合體的各功能,分層段獨立租售。通常單層面積小一些的建築容易調整,比如,底層為大型商業,一座塔樓上面某幾層是酒店、某幾層是酒店式公寓,另一座塔樓分段分租給大型公司。功能上可以互利,底層共享商業設施,公司人員可在公寓居住、客人可入酒店,頂層可能通過連廊共享旋轉餐廳、奢華泳池等服務。但日常使用、管理又根據需要有不同模式。
3 結構中如採用一些特殊設計雙塔可以有利於基礎穩定與抗震,連廊設置可以有利於雙塔的穩定。
類似於上圖,為每個塔樓增加了連接,但是此圖不是為了顯示連廊的結構選擇與力學方式,只是為了表示當塔樓受到側向力時連接部分將有可能有利於傳導和消解,設計得當可能增加雙塔整體結構的複雜性和穩定性。
有關這部分的情況請查閱相關論文,相關論文很多,搜連廊+雙塔+抗震可得,比如下面這篇,《連廊對某雙塔連體結構抗震性能的影響》,看下摘要就知道不是我這種結構力學學渣能說清楚的。
連廊對某雙塔連體結構抗震性能的影響
張明超等/西安建築科技大學
摘要:通過連廊將相互獨立的兩個或多個塔樓連接形成整體受力的結構形式一般被稱為雙塔或多塔連體結構,這種結構由於立面新穎、造型獨特而得到非常廣泛的應用,同時也具有很廣闊的發展前景,雙塔連體結構就是其中的一種。連體結構按立面形式一般可分為單軸對稱、對稱或完全不對稱等形式。由於連廊的存在造成結構體系複雜、剛度突變、受力情況也遠比一般單塔結構複雜得多,會出現比較嚴重的平扭耦聯現象;在外界荷載和其他作用下,連廊需要協調原本獨立振動和受力變形的兩個單塔,單塔之間通過連廊的相互作用和影響形成整體受力和變形的結構體系,《高層混凝土結構技術規程》將此類結構定義為複雜高層建築結構。西咸新區灃東新城某鏡像對稱雙塔連體結構,地上14層,首層層高5.1m,其餘各層為3.9m,結構總高55.8m,建築面積3.84萬m2,單塔為框架剪力牆結構,在結構周邊、樓梯和電梯井處布置相應剪力牆以滿足結構薄弱部位受力和抗扭要求,在結構第11層由跨度為24m的鋼桁架連廊形成連體結構,屬於複雜高層結構,本文運用有限元軟體SAP2000對此結構進行有限元模型分析,得到結構動力特性、了解結構抗震性能。本文首先運用有限元軟體對工程實例進行建模,通過模態分析得到結構前36階自振周期和振型特性,結果表明X和Y向振型質量參與係數都超過90%,符合規範對此類結構的要求,結構整體平動和扭轉的周期比也符合規範對於複雜高層連體結構小於0.85的要求;同時探討了連廊的不同層數、位置和連接方式等工程參數下對結構周期和振型的影響。其次通過振型分解反應譜分析得到結構內力和變形,通過計算分析得出結構整體可以滿足規範抗震設防的要求,並對比分析連廊在不同層數、位置和連接方式對結構樓層位移、層間位移角、樓層剪力和基底剪力的影響,得到頂層位移、層間位移角和基底剪力能否滿足抗震設防的要求。最後對結構進行動力時程分析,選取兩條天然波和一條人工波,取結構頂層和連體層為代表得到結構位移和加速度時程曲線,分析不同曲線對樓層加速度和位移的影響;同時對不同連接方式下三條地震波的位移、加速度和基底剪力進行分析對比並討論。300米以上的超高層要抗風和抗震,平面採用正方形比長方形要好。
超高層大多數用地形狀是矩形。矩形有兩種,正方形和長方形。而超高層塔樓一般選址在市中心,容積率壓力大,要佔滿退線。
正方形的用地不用說,塔樓幾乎一定是單塔、正方形(或者正多邊形)。
長方形的場地,當長寬比達到一定比例的時候,板狀的塔樓就不行了——風壓大、高細比不合理、易倒易折。
所以當用地長寬比大到一定程度,如1:2以上,那幾乎一定會是兩座正多邊形或圓形塔樓,而不是一座薄片寬塔樓。
兩座等高塔樓出現的時候,一般不會設計成兩座外觀風格不一樣的形態。因為要看起來像一個整體項目,兩個長一樣的正多邊形雙子塔,最醒目、最得體。
雙塔樓是將兩個獨立的樓連接起來,在抗震設計中,兩棟樓的受力會有差異,這些差異會在連接處出現破壞,雙塔樓的設計主要是連接走廊的設計,因為沒做過,只能這麼回答了
1,形象原因,一個呼應的組合,樓太多,每個個體的形象就模糊了,樓少又單調,就取個二。
2,功能取捨,太多風馬牛不相干的東西堆一起,相互干擾太大。拆分拆分,大家都好辦。3,形象及功能綜合考慮,一個大搓胖子沒兩個瘦子養眼挺拔。功能也互相交叉。
最後,最關鍵的,是規劃因素。雖然很多是雙樓,也有小虎隊的,f4的也有,金木水火土,葫蘆娃都有見過。最多是獨生子女。為啥呢?劃塊的規劃師,他們喜歡把中心商業地地劃成100米到150米的小格子。。這麼大的格子,一般這麼大個地種一個莊稼剛好。。。偶爾他們手抖了,劃大了,哪就種兩個吧!可以提供一點線索。竊以為雙塔樓和哥特式教堂是不是具有某種關聯。哥特式教堂的西立面經常呈現這種雙塔的構圖,至於哥特式教堂為什麼這樣構圖則可能跟教會、教義有關了。個人愚見。我也對這個問題比較感興趣,如果後面讀到某些相關的文章也會再次回來補充。至於雙塔樓在建築結構上的意義。這個問題我提供不了很有價值的答案。但是,作為一種工程技術學科,建築結構(嚴格地講應該是現代建築結構)在這個問題上一定要談意義嗎?建這樣的建築是建築師提出這樣的方案,業主認可這樣的方案於是砸錢做這樣的方案,結構工程師則通過技術手段來實現這樣的方案。對於結構工程師的意義可能就僅限於完成委託任務。如果一定要講一點意義的話可能就數技術的不斷進步吧,但這樣具有意義的主體就不是建築結構了,而是建築歷史或者整個社會了。如果問題問的是雙塔樓具有什麼社會意義,經濟意義,歷史意義,那麼答案也許就會像雪片一樣襲來了。我想這樣的文章也會有很多。
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雙塔樓抗震會更差嗎?
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