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抗震设计中平扭耦联作用一二

发布于:2016-06-25 19:50:25 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]
本帖最后由 f15292159909 于 2016-6-25 19:52 编辑

在抗震中,“耦联”就是作用在给定侧移的某一质点上的弹性恢复力不仅取决于这一质点上的侧移,而且还取决于其他各质点的侧移。

偏心率、周期比 ( 结构扭转为主的第 1 自振周期与平动为主的第 1 自振周期之比 ) 和位移比(楼层层间位移与楼层两端位移的平均值之比)是平扭联耦问题中的三个参数。

相关研究表明: 1 )当周期比接近于 1 时,即使几乎对称的结构在地震作用下也会表现出严重的平扭联耦。 2 )结构承受到的动扭矩会超过水平剪力与结构偏心距之乘积,当扭平周期比接近于 1 时,动扭矩会成倍的增加。 3 )平扭联耦会放大结构的地震反应,对结构边缘构件的内力会产生实质性的影响,造成边缘抗侧力构件较快地进入剪扭破坏状态。 由上结论可知,结构的扭转不仅仅是几何规则性问题,其本质上更是一个动力规则性问题;结构可以是几何不规则的,但要努力做到结构动力规则(满足扭平周期比和位移比)。

我国《抗规》和《高规》关于扭转的不同规定:

1. 《抗规》

扭转不规则判定指标:仅扭转位移

比控制, 3.4.2 条,扭转位移比 ( 不考虑偶然偏心 ) 大于 1.2

3.4.3 条,上限为 1.5

偶然偏心: 5.2.3.1 条:边榀效应放大系数法弥补偶然偏心。

2. 《高规》

扭转不规则判定指标:扭转位移比和扭转周期比双控, 4.3.5 条:扭转位移比(考虑偶然偏心): A 级高度时不宜大于 1.2 ,不应大于 1.5 B 级高度、混合结构及复杂高层建筑不宜大于 1.2 ,不应大于 1.4 。平扭周期比: A 级高度时不应大于 0.9 B 级高度、混合结构及复杂高层建筑不应大于 0.85.

偶然偏心:计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响,每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值为 0.05Li


什么样的结构需要进行平扭耦联计算分析 ?

1) 《抗规》没有明确规定什么结构需要进行扭转耦联设计,《高规》第 3.3.4 条进规定:对质量和刚度不对称、不均匀的结构及高度超过 100m 的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法,计算选择 CQC 振型组合方法。但对于质量和刚度不对称、不均匀的结构很难判断,可以参照广东省高规补充规定:第 2.3.5 条规定“当不考虑偶然偏心时,位移比大于 1.2 或当建筑高度超过 100m ,应考虑扭转耦联的影响。

扭转耦联与偶然偏心的关系

《抗规》中第 5.2.3 条规定:规则结构不进行扭转耦联计算时,平行于地震作用方向的两个边榀,其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下,短边可按 1.15 采用,长边可按 1.05 采用;当扭转刚度较小时,宜按不小于 1.3 采用。可以说明抗震规范强调:“规则结构不进行扭转耦联计算,采用偶然偏心地震作用计算。

因此有观点认为扭转影响和偶然偏心不同时考虑,但应各自计算,取最不利值。

个人认为,这种说法是不全面的,扭转耦联与偶然偏心是两个不同的概念,偶然偏心地震作用可以考虑扭转耦联影响。扭转不耦联是结构自振的一个特例,大多结构都是扭转耦联的,绝对扭转不耦联的结构是不存在的;当周期比接近于 1 时,即使是几乎对称的结构在地震作用下,也会表现出严重的扭转耦联影响。

对比《高规》第 3.3.4 条和第 3.3.2 : 高度超过 100m 的高层建筑结构,不论采用双向地震作用还是考虑偶然偏心的单向地震作用,均应该考虑扭转耦联影响。

因此,考虑偶然偏心的单向地震作用和扭转耦联可以同时考虑。

全部回复(37 )

只看楼主 我来说两句
  • 征程思远
    征程思远 沙发
    谢谢楼主分享!!!!
    2017-09-06 16:55:06

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    赞同0
  • ww198803
    ww198803 板凳
    高规》没有第3.3.4条 !
    2017-08-29 17:10:29

    回复 举报
    赞同0
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这个家伙什么也没有留下。。。

混凝土结构

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