偶然偏心和双向地震(个人理解).doc

偶然偏心与双向地震作用 1、定义： 偶然偏心：有偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能最不利的地震作用。（考虑偶然偏心计算时，对结构的荷载（总重、风荷载）、周期、竖向位移、风荷载作用下的位移及结构的剪重比没有影响；而对结构的地震力和地震下的位移（最大位移、层间位移、位移角等）有较大区别，平均增大18.47％；对结构构件（梁、柱）的配筋平均增大2％～3％。） 双向地震作用：两个正交方向的地震作用在每个构件的同一局部坐标方向的地震作用效应。 2、规范规定： 《抗规》（GB50011-2010）5.1.1第3条规定“质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响；其它情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。” 《高规》（JGJ 3-2010）4.3.2第2条规定“质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响；其它情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响。” 《高规》（JGJ 3-2010）4.3.3条规定“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。” 3、平面扭转不规则程度如何判定： 1） 不考虑水平地震作用偶然偏心影响的多层建筑结构，以及考虑水平地震作用偶然偏心影响高层建筑结构，当扭转位移比大于1.2时，可判定为平面扭转不规则的结构。 2） 多层建筑结构，不考虑水平地震作用的偶然偏心影响时扭转位移比大于1.3不大于1.5时，可判定为特别不规则的结构。 平面特别不规则的多层建筑结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。 多层建筑结构，不考虑水平地震作用偶然偏心影响时的扭转位移比大于1.5时，一般判定为严重不规则的结构。 3）A级高度的高层建筑结构，考虑水平地震作用偶然偏心影响时，扭转位移比大于1.4不大于1.5，B级高度的高层建筑结构、混合结构的高层建筑结构和《高层建筑规程》第10章所指的复杂高层建筑结构，考虑水平地震作用偶然偏心影响时，扭转位移比大于1.3不大于1.4时，可判定这些高层建筑结构为特别不规则的结构。 特别不规则的高层建筑结构，必须同时计算偶然偏心和双向地震作用下的扭转影响。因为，对比计算分析表明，两者的地震作用效应谁更为不利，会随具体工程不同而不同，同一工程的不同部位或不同的构件，一般也不会完全相同。安全可靠的办法是取二者的不利结果来进行结构构件的设计。 SATWE软件具有同时计算偶然偏心和双向水平地震作用效应的功能。程序在按《抗震规范》的公式（5.2.3-7）或公式（5.2.3-8）计算双向水平地震作用的扭转影响时，仅取不考虑偶然偏心的单行水平地震作用效应来计算。程序会自动比较考虑偶然偏心和双向水平地震作用的计算结果，并取二者的最不利的计算结果来进行结构构件设计。 4）A级高度的高层建筑结构，考虑水平地震作用偶然偏心影响时，扭转位移比大于1.5，B级高度的高层建筑结构、混合结构的高层建筑结构和《高层建筑规程》第10章所指的复杂高层建筑结构，考虑水平地震作用偶然偏心影响时，扭转位移比大于1.4时，一般可判定为严重不规则的结构。 5） 建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不规则的建筑方案应按规定采取加强措施：特别不规则的建筑方案应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；不应采用严重不规则的建筑方案。 4、实际工程中个人理解及应用： 1）多层建筑： 无论建筑平面是否规则都考虑偶然偏心。在规定水平地震力作用下，当各种情况扭转位移比都不大于1.2时，不考虑双向地震作用；当某一种情况下扭转位移比大于1.2时，考虑双向地震作用。 2）高层建筑： 无论建筑平面是否规则都考虑偶然偏心和双向地震作用。 5、位移角及位移比的处理： 1）位移角： 高规已明确规定，在位移角计算时可不考虑偶然偏心的影响，而双向地震作用是扭转不规则的体现，与位移角没有直接的关系，因此，位移角计算不考虑偶然偏心和双向地震作用。 2）位移比： 高规已明确规定，在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，位移比大于1.2为扭转不规则，而扭转不规则需考虑双向地震作用，因为，无论在何种工况下位移比计算都应满足要求。（扭转不规则时考虑双向地震作用不是为能减小扭转，而是适当的放大地震力从而提高结构的安全性）。 4