结构扭转效应的控制和调整方法.pdfVIP

3 。结构扭转效应的控制和调整方法 3.1 。扭转刚度对结构扭转的影响 3.2 。刚度偏心对结构扭转的影响 3.3 。结构扭转的控制 3.1 。扭转刚度对结构扭转的影响 扭转（刚度）振型对结构一定产生作用于结构相应的地震 扭矩。 地震扭转效应可以用结构楼层的位移比来体现其效果。 扭转周期靠前，并不等于结构的扭转效应大。 结构的扭转周期出现的位置，反映了结构扭转刚度与平移 刚度之间的关系。 可以通过调整结构布置，来改善扭转刚度偏小、扭转周期 偏大的问题。 16层框剪结构的扭转周期 点式建筑扭转刚度偏小 第1周期为扭转周期 扭转振型产生的扭矩 位移比较小 扭转刚度小并不意味位移比大 15层狭长结构 狭长建筑扭转刚度偏小，容易产生左右摇摆的扭转振动 周期比（Tt/T1 ）较大 位移比X 向较小、Y 向较大 造成Y向位移比较大 3.2 。刚度偏心对结构扭转的影响 结构的刚度中心是一个较为复杂的问题，每层可以有不同的 刚度中心，在设计中，虽然每层的刚度中心与质量中心差异 不大，但是层之间的刚度偏心也会产生较大的扭转效应。如 上下结构平面有内收、悬挑等，这都会造成上下刚度偏心， 从而对结构产生较大的扭转效应。 同样刚度偏心产生的扭转效应，也可以用结构楼层的位移比 来体现其效果。 通过调整结构布置，可以调整刚度偏心的程度，从而减少结 构的扭转效应。 错层结构造成较严重的刚度偏心 错层及楼板不连续的结构将产生较大的刚度偏心 第2层 第4层 立面 错层部位楼层的位移比增大 结构顶部内收造成刚度偏心，位移比增大 第12层 顶层 位移比顶部增大——X 向 位移比顶部增大——Y 向 3.3 。结构扭转的控制 结构的扭转效应与结构平面不规则性密切相关。平面不规则 主要分为： 扭转不规则。 凹凸不规则。 楼板局部不连续。 其中“凹凸不规则”和“楼板局部不连续”都可以通过调整结构 布置来改善。在抗震规范、高规中也有明确的判别条件，比 较容易掌握。 一般平面凹凸不规则的处理 设防震缝 设防震缝 一般平面楼板不连续的处理 整体结构采用“弹性楼板”的计算模型。 设计时取“质量偶然偏心”和“双向地震组合”的大值。 在高烈度区，应使楼板始终处在弹性工作状态。以确保剩余 的楼板在大震下能有效地、可靠地传递所受到的地震作用效 应。 在高烈度区，对楼板不连续处的薄弱部位，应满足小震、中 震下的位移及承载力控制要求。 对弱连系部位的结构，设计时应考虑两端主体结构变形差的 影响，应放大弱连接结构的设计效应。 加强抗震延性构造措施：抗震等级、楼板加强、边缘构件加 强。 扭转不规则：通过“强制刚性楼板”假定，可以正确地得到结 构各楼层的“最大位移Umax”、“最小位移Umin”和“平均位移 U” 。 其中：平均位移U=(Umax+Umin)/2 当位移比（Uamx/U ）增大并趋向于 2 时，由下图可见 Umax/Umin 的比值将急剧增大，并呈发散状态，整个结构变 形、受力不均匀性也急剧增大，结构很容易在地震作用下被“ 一点突破”而引发连续破坏，结构抗震性能呈急速下降趋势。 位移比变化图 45 40 U m a x 35 / U m i 30 n 25 20 15 10 5 0 1.0 1.5 1.8 2.0 Umax/U 扭转控制原则1 扭转不规则特性1：扭转变形指标的分析 判别结构扭转不规则的扭转变形，是质量、刚度、平面分布 确定后结构固有特征。 控制结构扭转变形的实质是，控制结构扭转变形要小于结构 平动变形，控制地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主