平面不规则高层建筑双层隔震体系的抗扭分析
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浅谈高层结构平面不规则抗扭设计摘要:本文分析了建筑结构扭转破坏的机理及引起扭转效应的主要因索。
提出平面扭转不规则高层结构的抗扭设计相关的技术措施。
并通过工程实例介绍了高层结构抗扭设计的应用。
关键词:高层结构;扭转不规则;扭转破坏机理;扭转效应;抗扭设计Abstract: this paper analyses the architecture structure reverse damage mechanism of cause and the main causes torsion effect. Put forward the high-level structure irregular plane reverse wrest resistant design related technical measures. And through the engineering case, this paper presents the design of high-rise structure and application.Keywords: high-rise structure; Reverse irregular; Reverse the damage mechanism; Torsion effect; Wrest resistant design引言大量震害表明,地震作用下平面凹凸不规则、楼板不连续结构,受力复杂、传力不明确,容易诱发和造成结构局部薄弱部位率先发生破坏,严重者可引起整个结构倒塌破坏。
国内一些振动台模型试验结果也表明,扭转效应会导致结构的严重破坏。
震害表明,地震作用下结构扭转破坏,主要表现在变形受力较大而又薄弱的边缘部位竖向构件率先受到冲击损坏,地震作用效应随之不断积累,造成边缘部位竖向构件较快进入破坏状态,严重者造成结构局部倒塌,甚至引起整个结构破坏倒塌,这种扭转破坏机制较难实现整体结构延性耗能,对建筑结构抗震十分不利,设计必须加以控制。
浅谈高层建筑结构中的抗扭设计摘要:总结了高层建筑的特点,提出抗侧力结构体系的确定和设计成为高层建筑设计的关键问题。
探讨了高层建筑结构扭转的破坏机理,提出抗扭设计的概念设计原则,并对结构总体布置进行了详细介绍。
关键词:高层建筑;抗扭设计;概念设计0 引言国内、外历次大地震震害表明,平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构,在地震中容易受到严重的破坏,表现出明显的扭转破坏特征,因而在抗震设计中怎样做好结构的抗扭设计,提高结构的抗震安全性是十分重要的。
本文探讨了高层建筑结构的抗扭设计要点。
1 高层建筑的特点建筑结构要求同时承受垂直荷载和水平荷载,还要抵抗地震作用。
在高层建筑中,水平荷载和地震作用将成为控制因素。
随着高度增大,位移增加最快,弯矩次之。
高层建筑设计不仅需要较大的承载能力,而且需要较大的刚度,使水平荷载产生的侧向变形限制在一定范围内。
由于高层建筑高度大,地震作用对它的影响也较大。
在地震区,应使结构具有延性,即地震作用下,结构进入塑性阶段,以塑性变形抵抗地震作用,又要做到结构不破坏不倒塌。
这样设计可以降低材料消耗,经济而安全。
在高层建筑中,随着结构高度的加大,结构变形增大,对结构延性要求也相应提高。
由于上述特点,在高层建筑结构设计中,抗侧力结构的设计成为关键。
欲使抗侧力结构具有足够的承载能力和刚度,又有好的抗震性能,还要尽可能提高材料的利用率,降低材料消耗、节约造价等,必须从选择结构材料、结构体系、基础形式等各方面着手,采用合理可行的计算方法和设计方法,还要十分重视构造、连接、锚固等细部处理。
论文代写2 高层建筑结构扭转的破坏机理当结构的平面布置或剪力墙的设置较复杂且不对称,水平荷载合力的作用线通过结构的刚度中心时,结构不仅有横向的平移,还会有绕刚度中心的扭转,这就增加了结构受力的复杂性。
在裂缝出现前,钢筋混凝土构件的扭转受力性能,大体上符合圣维南弹性扭转理论。
在扭矩较小时,其扭矩——扭转角曲线为直线,抗扭刚度与按弹性理论的计算值十分接近,纵筋和箍筋的应力都很小。
高层建筑结构不规则问题及抗震措施分析摘要:不规则结构能够提升建筑的美观,但是会对建筑结构的刚度产生显著的影响,具体表现为不规则以及不连续问题。
对于这方面的问题如果不进行科学合理的设计,就会对整个建筑结构的安全性和稳定性构成威胁,从而埋下重大的安全隐患。
本文针对高层建筑不规则性的概念进行了介绍,在此基础上详细介绍了建筑不规则结构的两种主要类型,最后具体阐述了加强不规则设计的有效以及具体实践问题。
关键词:不规则高层建筑结构;抗震设计引言:高层建筑结构抗震设计直接决定了高层建筑的抗震性能和效果,为保证用户生命财产安全,需将高层建筑结构的抗震设计现状作为关键切入点,根据高层建筑的建设质量标准要求,合理地落实高层建筑结构抗震设计。
同时,采取有效防范措施,强化高层建筑结构的抗震性能和整体安全性,为居住安全提供保证,且在满足居民生活需求的同时满足其审美需求。
1、高层建筑结构抗震设计的内容地震是自然灾害事件,对人类的生存和发展会产生重要影响,高层建筑结构抗震性能与人们的生命安全、财产安全之间有着密切关联。
因此,高层建筑结构抗震设计不仅要考虑外观美感,同时还要结合实用性、经济性等特点。
在发生地震时,建筑物的抗震结构会受到地震的严重影响,因此抗震设计要满足地震作用下的结构性能需求,考虑到结构弹塑性变形能力的设计效果,针对不同超越概率水平地震作用下高层建筑结构的性能要求、变形要求,设计人员要落实有效的抗震设计方案。
高层建筑结构抗震设计需根据抗震规范要求进行,利用弹性方法分析内力位移,结合极限的状态进行设计。
针对重要的建筑物或是有特殊要求的建筑物,则采取时程分析法,在补充计算的方式下进行设计,对大震作用下高层建筑结构的变形状态进行计算,保证抗震设计效果能够满足其建筑性能的要求,提高抗震能力。
2、高层建筑不规则结构最近几年以来,我国在不断的推进城市化进程,使得对于建筑用地的需求量在迅速增加,城市用地出现紧张局面,为了使得该问题得到一定程度的缓解,越来越多的高层建筑拔地而起,进入人们的视线。
高层建筑结构设计中的不规则问题与抗震方法探究发布时间:2023-02-17T01:48:17.011Z 来源:《建筑实践》2022年第19期作者:谢龙飞[导读] 本文结合具体的实例,简单地对高层结构设计不规则现象进行了简单的剖析谢龙飞32100219890131****摘要:本文结合具体的实例,简单地对高层结构设计不规则现象进行了简单的剖析,并从设计思路、应对方法等方面进行了探讨,对高层结构不规则结构设计、抗震落实等方面进行了初步探讨。
关键词:高层建筑;结构设计;不规则;抗震引言目前我国许多高层建筑普遍采用的是不规则的构造形式,但在实际工程中,因各种原因而出现了不规则的构造问题。
设计者要根据具体的施工条件,灵活地选择不规则平面和不规则形状的设计,并通过对不规则的结构进行科学的规划,提高不规则结构的抗震和稳定性能,确保建筑的科学设计,以及结构的科学性。
在当代,“不规则”的盛行有着其深刻的历史原因:在哲学上来说,“混乱”是20世纪最伟大的三次科技革命,其诞生对人们的思考模式发生了巨大的变化。
在建筑设计中,混沌、奇异吸引子、分形等非线性体系的出现,使设计师们的注意力从有规律的建筑结构中解放,进入更加贴近大自然的形式。
1建筑不规则设计的特点1. 1建筑平面的不规则设计特点所谓“不规则”,是一种偏离了传统建筑空间结构规律,在外部和空间上形成了一种不规则的结构。
当代建筑强调平面的不规则设计,以平面不规则设计为实例,应从平面形状、设计尺寸、凹凸程度、刚性等方面进行探讨。
比如楼面的宽度和缩减度的调整,开洞面积的调整,楼面的错层度分析。
根据建筑物轮廓的凹、凸面的不平整状况,并根据各种不同的平面形状来判定其承载力的分配比例。
根据建筑物的平面布局,对非平面的基准进行修正,并与指定的横向强度值相比较,从而判定各层的最大变形程度,从而进行最大层位移的判定。
一般情况下,楼体的变形超过20%,表现为结构的扭曲变形。
1.2建筑竖向的不规则设计特点在建筑物垂直形状不规则的设计中,必须对垂直方向的不规则形状进行正确的研究。
浅谈高层建筑结构中的抗扭设计【摘要】地震的发生,对于高层建筑的破坏是巨大的,这主要是由于地震使得建筑产生扭转所引发的损失。
因此,在建筑设计的时候,要加强对建筑的抗震设计。
本文将重点对建筑地震中抗扭设计进行阐述。
【关键词】高层建筑;结构设计;抗扭设计一、前言地震是一种常见的自然灾害。
在地震发生的时候,会使得高层建筑结构在受到平移和剪切的影响,而且还有使建筑发生绕刚度中心的扭转效应。
通过大量震害数据分析表明,扭转是造成高层建筑结构破坏的一个重要因素。
因此一定要对高层结构的扭转问题予以高度重视。
二、引起结构扭转的因素1、建筑结构扭转振动主要由以下两方面因素引起(1)来自外来作用地震时地面质量间具有运动的差别性,使地面不仅产生平动分量,同时也产生转动分量,正是后者迫使结构产生了扭转。
但由于地震观测的工作条件复杂,使得扭转分量的相关理论和计算方法还不成熟,一些实际技术工作也没能得到解决,所以目前的抗震规范都没有给出地震扭转分量的计算公式。
但我国规范中考虑了其影响:当不对规则结构进行扭转耦联计算时,应将平行于地震作用方向的两个边榀的地震作用效应乘以一个适当的增大系数,通常短边可取1.15,长边可取1.05,若扭转刚度较小,则增大系数不宜小于1.3。
(2)建筑结构本身因素当建筑结构的刚度中心没有与质量中心重合时,会导致地震作用下结构的扭转振动。
就算各层的刚心与质心重合,但建筑整体的质心不在同一轴线上,也会受到地面运动的扭转分量、活荷载的偏心及其他复杂因素的影响,也会引起结构的扭转振动。
造成扭转破坏的一个重要原因是平面刚度是否均匀,而剪力墙的布置是影响刚度是否均匀的主要因素。
2、建筑结构的平面和立面布置(1)平面布置地震区的高层建筑,最好采用圆形、方形或矩形平面,椭圆形、扇形、正六边形、正八边形也可以采用。
虽然三角形平面看起来也比较简单和对称,但它并非沿主轴方向都对称,地震时也易产生较强的扭转振动,所以地震区高层建筑的现状尽量避免采用三角形。
高层建筑结构设计中不规则问题与抗震的措施分析摘要:在我国近年来的社会经济发展过程中,建筑行业的发展进程逐步加快,大大提高了人民群众的生活水平。
高层建筑工程项目数量不断增加,同时建筑功能、建筑外观、住房类型也越来越多样化和个性化,以满足人们的居住需求。
在实施高层建筑施工工程时,最重要的问题是建筑结构中不规则,抗震性低,而高层建筑结构抗震性差,会影响结构安全和人们的居住体验。
本文主要分析这两个方面问题并提出相关的优化措施,为提高高层建筑的结构安全提供了宝贵的建议。
关键词:建筑结构设计;不规则问题;抗震的措施分析引言我国经济的发展必然会产生新的社会现象,同时正处于经济高速发展阶段,城市化进程不断加快,在城市中最常见的是高层建筑工程的建设,我国在现代城市建设过程中,都可以看到高层建筑的设计,往往强化结构设计的不规则性,这在很大程度上符合我国年轻人的美学。
高层建筑不仅要注重结构设计原则,还要提高建筑物的抗震性能以及实际应用性能。
高层建筑结构设计不规则也会带来了许多新的问题,建设单位需要加强对这些问题的研究,继续深入探索关键因素,以便找到适当的解决方案,促进我国建筑行业的发展。
结构设计的合理性、科学性和实用性,能够增强建筑的抗震性,也能保证建筑行业的长期发展。
1.不规则结构设计中遇到的问题不规则的建筑结构会产生很大的扭转力,这本身会对建筑的整体结构产生一定的影响。
例如对于房屋的高宽比外观等等,由于高层建筑物的功能要求,楼层下部通常设计为大空间结构,而隔墙上部和其他结构更多,因此上部和下部的刚度有会有很大的差异,为保证建筑物的质量和安全,相关设计师有必要结合实际情况进行调整,设计适当的房屋宽度和高度比。
2.地震设计中不规则问题的注意事项2.1结构划分标准的明确定义建筑设计师在优化不规则问题时,应结合高层建筑结构设计的具体要求来完成每项工作任务,减少实际运行中产生的问题,促使工程项目的抗震设计更符合法规,避免产生不规则问题。
收稿日期232平面不规则高层建筑结构在水平地震作用下的扭转效应与设计李亚娥,李志慧,王 栋(兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050)摘 要: 针对平面不规则高层建筑结构在抗扭设计中存在的一些问题,分析了不规则结构扭转振动的原因,分别对平面不规则结构扭转角和周期关系及扭转位移比和周期比的控制问题进行了探讨,结合我国的抗震设计规范和高层建筑混凝土结构技术规程对平面不规则高层建筑结构抗扭设计给出了适当的结论.为平面不规则高层建筑结构抗扭设计提供了参考依据.关键词: 扭转效应;周期比;扭转位移比;抗扭设计中图分类号: TU973.+31 文献标识码: A 文章编号:100420366(2008)0420111204Tor sional Response and Seismic Design of Ir r egular Tall Building inPlane Subject to Hor izontal E a r thquakesL I Y a 2e ,L I Zhi 2hui ,WAN G Dong(College of Civi l E nginee ring ,L a nz hou U nive rsity of S cience a nd Technology ,L a nzhou 730050,China )Abstract : The paper st udie s t he torsional response of i rregul ar t all buildi ng i n plane subject t o horizo ntal eart hquakes.Some factor s t hat i nduce torsional vi bration during a n eart hquake are discussed.The relation between t he t orsional angle and period ,and t he cont rol of t he t orsional displacement ratio a nd period ratio are bi ning our count ry ’s current seismic desi gn ,an appropriate conclusio n i s fi nally gi ven ,whic h can provi de ref ere nce to t he designs resi sta nt to torsio n of i rregul ar t al l buil ding i n plane.K ey w or ds : torsion effect ;period ratio ;tor sional displacement ratio ;design resist ant to tor sion 对平面不规则高层建筑结构在水平地震作用下的扭转效应计算和抗扭设计是一个迄今为止仍有不少争议且使结构工程师困惑的问题[1].1976年唐山地震时,位于天津市的一幢平面L 形建筑产生了强烈的扭转反应,导致严重破坏.就是由于地面的扭转运动(地面运动的相位差)引发建筑物的扭转振动而造成的[2].水平地震作用下不规则结构的平动与扭转之间的耦联问题、不规则结构的扭转周期与位移存在什么关系,都是工程抗震设计中有待解决的问题.为了保证水平地震作用下结构不因扭转引起的变形而发生破坏.我国的建筑抗震设计规范[3](第3条及高层建筑混凝土结构技术规程[]第35条对楼层的扭转位移比及扭转周期比等作出了限制性的规定.这对提高结构抗震设计水平保证结构在水平地震作用下的抗震安全性有很大的帮助.但仍然存在以下主要问题:(1)对于平面不规则结构,其自振特性平动与扭转是耦联的,对应任一周期振型结构不但有平动振动,同时必伴有相应的耦联扭转振动.尤其是明显不对称不规则结构,这种耦联现象更为严重.有可能存在平动为主的第1振型引起的扭转效应是引起楼层扭转角的主要因素.(2)文献[4]第4.3.5条规定“在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移第20卷 第4期2008年12月 甘肃科学学报Jo urnal of G ans u Sci ences Vol.20 No.4Dec.2008:2008019.4.24 4..和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍”.即给出了扭转位移比的限值,没有考虑不规则长形结构在相同扭转位移比的情况下,由于最大水平位移较大而引起结构局部破坏.(3)文献[2]第4.3.5条规定“结构扭转为主的第1自振周期T t与平动为主的第1自振周期T1之比, A级高度高层建筑不应>0.9,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应>0.85”.限制T t和T1的比值是必要的,也是合理的,具有广泛适用性,但对于平面不规则不对称结构,考虑到平动为主第1周期的大小可能对扭转角的大小起很大作用,必须通过扭转位移比的控制,才能真正可靠地实现结构抗扭设计的安全性.1 产生扭转振动的因素基于传统的同步激励抗震理论,即假定结构各支点具有相同的地震动[5].一般认为,地震时引起不规则结构扭转振动的因素有:外加的扭转地震输入、结构自身质心和刚心不重合,以及在施工和使用过程中的偶然偏心.外加的扭转地震输入主要指地震动本身的转动分量,但是由于强震观测水平的限制,目前仍然缺乏可靠的地震动扭转分量的记录.结构质心和刚心的不重合是由于结构的不对称不规则引起的;引起的因素很多,如荷载分布的不均匀,材料强度的分布不均匀等.反应结构扭转振动效应可采用θr/u[6]:即结构顶部相对扭转响应.θr u =θruer,T tT1,(1)式中θr为由于扭转产生的离质心距离为回转半径处的位移;u为质心位移;e/r为相对偏心矩;T t/T1为扭转振动为主的第1周期与平动为主的第1周期之比.在一定的范围内,e/r值越大则θr/u也越大,即扭转效应也越显著.T t/T1与结构抗扭刚度K t,抗侧刚度K1,转动惯量M t及质量M1有以下关系T t T1=K1M tK t M1,(2)从T t,T1与K t,K1关系中,可知提高构件的抗扭刚度可以降低扭转效应,为有效提高扭转刚度,应尽可能合理地布置具有较高抗扭刚度的构件在结构的适当位置其次,结构抗扭刚度不能太弱,关键是限制结构扭转为主的第1自振周期T t与平动为主的第1自振周期T1之比.当二者接近时,结构的扭转效应明显增大.抗震设计中应采取措施减小T t/T1的比值,使结构具有必要的抗扭刚度.2 扭转角和周期比的关系文献[3]第5.2.2条给出了水平地震作用效应(内力和变形)的计算公式S E K=∑S2j(3)式中S E K为水平地震作用标准值的效应;S j为j振型水平地震作用标准值的效应.如果我们将S E K视为扭转角效应,则从式(3)可知扭转角效应仅与扭转周期对应的振型有关.对于平面不规则高层结构,由于存在耦联现象,在任何一个平动周期中都会伴有相应的扭转效应存在.假定S1为不规则结构相当于平动为主第1振型引起的层间扭转角效应,S2为相当于扭转为主第1振型引起的层间扭转角效应,S3、S4等可依此类推,则第1个振型均有相应S j存在,此时式(3)不单取决于扭转为主第1振型S2的大小,而与平动为主第1振型引起的扭转角效应S1关系也很大,当S1�S2时,显然平动为主第1振型可能是引起楼层扭转的主要因素.由此可见,要控制扭转位移,对扭转效应可能较大的结构平动为主的周期,尤其是平动为主第1周期应控制其值不宜过大.在水平地震作用下,结构任一振型不管是平动为主,还是扭转为主的地震反应,不仅各楼层产生平动位移,同时也将产生耦联扭转位移,因此结构的扭转位移效应实际上与各振型的自振周期均有关,尤其与产生最大扭转位移的振型有关.为了更好地说明上述问题,特建一模型用SA TWE软件进行分析,如图1所示20层的框架2图 分析模型结构平面布置211 甘肃科学学报 2008年 第4期.1剪力墙结构,剪力墙由两端逐渐向转角沿轴网移动,得到不对称的结构称为分析模型2~8,原对称结构称为分析模型1.表1列出采用SA TWE软件分析模型1~8得到的结构平动为主的第1周期、以扭转为主第1周期以及第20层结构楼面的最大位移与平均位移的变化规律.由模型计算结果说明,当结构平面不规则性加大时,结构的扭转周期比并不随之增大,但扭转位移比则随之明显增大,此外,引起扭转位移比的主要振型并不是扭转为主的第1周期振型,而是平动表1 结构扭转周期与扭转位移比的关系分析模型X向第1平动周期T1/s第1扭转周期T t/sX向最大位移/m m(1)X向平均位移/mm(2)仅考虑T1时X方向最大位移/mm(3)周期比T t/T1扭转位移比(1)/(2)(3)/(1)1 2.2867 1.399875.5361.6951.420.612 1.2240.6802 2.2844 1.430778.2061.9562.410.626 1.2620.7983 2.2791 1.474781.5162.7770.660.647 1.2980.8664 2.2100 1.556286.6964.4184.660.704 1.3450.9765 2.2825 1.595992.2267.8791.260.699 1.3580.9896 2.2911 1.610593.1868.3492.820.702 1.3630.9967 2.3068 1.617391.9467.0390.940.701 1.3710.9898 2.3240 1.606389.0164.6986.540.691 1.3760.972为主第1振型,这充分论证了上面提出的观点.3 关于扭转位移比的控制文献[4]第4.3.5条规定“在考虑偶然偏心影响的地震作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍”.现对这一规定进一步作如下分析.扭转位移比的定义可按下式表示μ3t=ΔmaxΔa=(Δa+Δt max)Δa=1+Δt maxΔa,(4)其中Δmax为边端最大位移;Δa为平均位移,Δt max=θt x m(5)其中θt为扭转角;x m为质心到边端的距离.令μ3t=1+μt,(6)可得新的扭转位移比μt=Δt maxΔa=θt x mΔa.(7)(1) 由式(7)可知,设计时控制μt,相当于控制扭转角θt与比值x mΔa的乘积,当x mΔa为某确定值的情况下相当于控制楼层扭转角和层间扭转角θt值,使其在允许限值范围内,现各国规范都尚未能提出层间扭转角的许可限值;() 式()同时表明,μ为边端竖向构件侧移Δx与楼层平均位移之比值,设计时控制μ,相当于在某确定扭转角θ的情况下控制边端竖向构件的侧移和层间位移值,使其在允许限值范围内,同样扭转角下,显然长形结构x m大,对结构不利;(3) 式(7)表明,在相同比值μt下,平均位移值Δa的大小对结果影响很大.根据文献[3]规定,Δa=Δmin+Δmax2,(8)在近似假设楼盖为刚性横隔时,由式(5)求得的楼层扭转角θt是精确的,由此求出的边端竖向构件的最大位移为Δmax=Δa+Δt max,(9)引入文献[4]关于层间位移限值Δu,并令平均位移表示为Δa=λΔu.(10)则新的扭转位移比μt可改写为μt=Δt maxλΔu.(11)鉴于边端竖向构件层间位移最大时必须符合规范要求Δa+Δt max≤Δu.(12)当最大达Δu时,Δt max=Δu-Δa=Δu(1-λ).(13)当λ从0.1到1.0时,Δt max/Δu和μt值的变化曲线见图2,图3.λ=11+μt,(14)μt=1λ-1,(15)μ3=λ(6) 由此可知,Δ应有一<Δ的限值,如下式311第20卷 李亚娥等:平面不规则高层建筑结构在水平地震作用下的扭转效应与设计 27tt ma ttt1.1 a u所示Δa =λΔu =Δa1+μt,(17)当μt =0.4时,λ=0.714;μt =0.5时,λ=0.666.当λ=0.5,即平均位移为Δu 的一半时,由扭转角θt 引起的边端竖向构件之最大扭转层间位移为Δt max =0.5Δu ,即Δt max 最大可达层间位移限值的50%,此时μt =1.0(μ3t=2.0)远大于新高规定的0.4~0.5(μ3t =1.4~1.5).但应注意,当比值μt 提高时,对同样X m 坐标时之层间扭转角θt 将相应增大,在设计中应注意复核.4 周期比和扭转位移比的控制从文献[7~9]分析可知,结构扭转第1自振周期与地震作用方向的平动第1自振周期之比值,对结构的扭转效应有明显影响,当二者接近时,结构的扭转效应显著增大.文献[4]第4.3.5条对结构周期比的限制,其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱,以减小扭转效应.周期比是在文献[1,6]中提出,但对于这一比值的控制,不同的专家有不同的意见.对于平面不规则不对称结构,考虑到平动为主第1周期的大小可能对扭转角的大小起主要作用,笔者认为控制周期比只是手段不是本质,本质是控制扭转效应即最大位移和平均位移的比,相比对周期比的控制应更加重视对扭转位移比的控制,特别是对平面不规则结构.对扭转位移比的控制,其实质就是控制了结构平面布置的不规则性.在美国规范中也只有控制位移比,没有控制周期比.5 结束语结合我国抗震规范关于水平地震作用下不规则结构抗扭设计中的规定,探讨了关于平动为主第1周期对扭转效应的影响和周期比、扭转位移比控制的一些问题.其主要结论:(1)控制平面不规则高层建筑结构的扭转位移,对扭转效应可能较大的结构平动为主的周期,尤其是平动为主第1周期应控制其值不宜过大.(2)对平面不规则高层长形结构,在控制扭转位移比时,在相同扭转角的情况下要充分考虑长形结构长边竖向构件,有可能因侧向位移过大而引起结构局部破坏.(3)对平面不规则高层结构,控制结构在水平地震作用下的扭转效应,采用扭转位移比来控制更符合实际.供设计工程人员参考.参考文献:[1] 邓孝祥,张亢坤,唐可.平面不规则高层结构的扭转分析与抗扭设计[J ].广东土木与建筑,2006,20(1):528.[2] 魏琏,王森,韦承基.水平地震作用下不对称不规则结构抗扭设计方法研究[J ].建筑结构,2005,2(8):12217.[3] G B 5001122001.建筑抗震设计规范[S].中国建筑工业出版社,2001.[4] J G J 322002.高层建筑混凝土结构技术规程[S ].中国建筑工业出版社,2002.[5] 孙昱斌.高层建筑扭转效应的改善[J ].苏州科技学院学报(工程技术版),2003,15(3):70280.[6] 徐培福,黄吉锋,韦承基.高层建筑结构在地震作用下的扭转振动效应[J ].建筑科学,2000,19(1):429.[7] 郭建鹏.复杂体型高层建筑结构的扭转控制探讨[J ].山西建筑,2006,32(11):54257.[8] 许燕禄,张玉译,李宏男.框—剪结构剪力墙平面布置对扭转的影响[J ].广东土木与建筑,2005,(11):729.[9] 何浩祥,张玉泽,李宏男.建筑结构在双向地震作用下的扭转振动效应[J ].沈阳建筑工程学院学报(自然科学版),2002,18(4):221222.作者简介李亚娥(652)女,陕西省西安人,年毕业于甘肃工业大学土木工程学院,工学硕士,现任兰州理工大学副教授,硕士生导师主要从事复杂高层建筑结构研究411 甘肃科学学报 2008年 第4期:191989..。
不规则高层建筑结构的抗震研究摘要:现如今,城市化建设进程不断深化,高层建筑如雨后春笋般出现在城市各个角落,在缓解城市用地压力等方面发挥着积极作用,也成为城市发展水平的重要标准之一。
在众多高层建筑中,不乏涉及到鸟巢、水立方、长城饭店等标新立异的建筑,为城市增添了不一样的色彩。
但由于这些建筑以不规则形态呈现出来,对工程设计师提出了更大的挑战,尤其是抗震方面,在遵循规范准则的同时,还要高效处理建筑结构抗震问题。
基于此,本文对不规则高层建筑结构的抗震进行分析。
关键词:不规则;高层建筑结构;抗震1前言抗震工作是建筑设计和施工的重点,为使所设计的高层建筑结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳,结构工程师要进行严格系统的结构分析与设计。
不规则高层建筑的不规则性,对高层建筑的结构设计提出了更高的难度和要求,论文就此展开论述。
2不规则高层建筑结构概述以往,高层建筑造型与火柴盒一样,单调且乏味,缺乏新意。
但上个世纪八十年代,随着城市化进程建设不断加快,人们物质生活得到了极大的改善,对精神文化需求不断增强,为建筑设计带来了发展机遇。
复杂、不规则及不对称结构高层建筑涌现,并成为建筑发展的潮流。
如上海希尔顿酒店、深圳发展中心等,正因为建筑造型独特引起了人们的关注。
与此同时,美国高烈度地震区的西海岸也出现了很多形式复杂、不规则高层建筑物,虽然,我们看到的建筑物体型规则、简单,但由于其抗侧力构件布置与一般建筑差别较大,使其能够在结构上以不对称形态呈现出来。
如尼加拉瓜马那瓜的中央银行,在设计中,其主要呈现简单的矩形状,但在建筑东西方向设置电梯井,在很大程度上增加了建筑物刚度。
虽然不规则高层建筑看上去给人一种摇摇欲坠的视觉效果,但由于其设计依据科学的力学计算,是科学的。
不规则高层建筑以扭转、凹凸不规则等多种形式存在,相比较一般建筑来说,不规则高层建筑设计难度较大,故要给予更多关注和重视。
3不规则高层建筑结构抗震分析3.1案例分析某高层建筑地上25层,地下3层,总体高度104.2米。