浅析高层建筑结构设计中扭转效应控制指标的分析

在高层建筑设计中,钢筋混凝土高层建筑的平面设计布置宜简单、规则、对称、减少偏心:即在建筑物外围尽可能均匀、对称布置抗侧力结构,减小裙房与主楼下刚度偏心,防止高层建筑结构平面过平狭长.布置抗侧力构件时须遵循均匀、分散、对称的原则,尽可能使结构的质量中心与刚度中心接近.本文主要是结合实际,探讨在实际工程中质量中心与刚度中心偏离太大,结构的抗能力构件布置不均匀会造成地震作用下扭转效应明显,位移比与周期比超限,本文仅供参考.     

高层建筑结构扭转效应控制参数讨论

对目前国内外高层建筑扭转控制参数进行较详细的阐述,明确了质量中心、刚度中心和强度中心的定义和计算方法．对设计偏心距和偶然偏心对结构扭转效应的影响进行了讨论,分析了位移比和周期比在扭转控制中的作用及存在问题,引进了动力规则性的概念及其判断标准,为进一步的研究奠定基础。     

结构耦联周期比影响因素分析

分析了我国规范对于评判和控制偏心结构在地震作用下的扭转效应提出的计算指标,结合对某结构模型的SATWE计算,分析了偏心率、单双向偏心以及扭转刚度对耦联周期比的影响,以使耦联周期比满足规范要求。     

高层建筑结构的扭转反应控制

高层建筑结构扭转反应控制是设计中的关键问题,但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中还没有这方面的具体规定。因此,有必要对《高层建筑混凝土结构技术规程》中控制结构地震扭转效应的主要方法进行解说和讨论:限制结构在考虑偶然偏心的水平地震作用下,每个楼层的最大位移和最大层间位移与该层平均位移和平均层间位移的比值(位移比)以及结构以扭转为主的第一振型周期Tt与以平动为主的第一振型周期Tl之比值(周期比);分析位移比、周期比和偏心率之间的关系,并说明计算偶然偏心影响和控制位移比、周期比的必要性和可行性,以及在单塔楼工程设计中的应用;对于多塔楼高层建筑结构,提出了控制扭转效应的设计建议:对上部无刚性连接的多塔楼结构,宜将各塔楼及裙房由裙房顶板处切开分别计算各自周期比;对上部有刚性连接的多塔楼结构,应采用整体结构模型计算并验算整体扭转和平动的周期比。     

高层建筑结构的扭转反应控制及工程实例

结构在地震中的扭转反应控制是高层建筑抗震设计中的一个重要内容。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2002)主要通过考虑偶然偏心和控制周期比、位移比来控制结构的扭转反应。控制扭转的技术措施主要分两类:一是调整质量中心和刚度中心的偏心;二是增大结构的抗扭刚度或者适当减小结构的抗侧刚度。根据理论分析及实际工程经验,得出如下结论:抗震设计时宜取考虑偶然偏心和考虑双向地震两者中不利结果进行设计;宜控制结构的前两个振型以两正交主轴方向上的平动振型为主;对于平面狭长的框架结构,加大两边榀的框架梁比加大边榀的柱在提高结构的抗扭刚度上能起到更好的效果;剪力墙结构可以通过加大外圈连梁高度,角窗部位增设暗梁来提高结构的抗扭刚度。     

结构扭转效应影响因素探讨

《高层建筑混凝土结构技术规程》( JGJ3-2002)中通过第4.3.5条对结构周期比和位移比的规定来控制建筑结构的扭转效应.然而,不区分结构的质量偏心程度,而单独限制周期比在实际工程中遇到了一定的问题.通过引入理论公式,结合工程实例,分析了结构在质量偏心率小、周期比大与质量偏心率大、周期比小这两种情况下结构的扭转效应以及抗震性能,认为周期比并非控制结构扭转效应的主要因素,应更加注意结构质量偏心率以及结构布置形式.     

建筑结构抗震设计扭转周期比控制指标研究

研究扭转周期比作为结构扭转控制指标的有效性。分析了扭转周期比对结构扭转效应的影响,讨论了扭转周期比作为扭转控制指标的合理性。在OpenSees平台上采用基于柔度法的纤维模型,对不同扭转周期比的计算模型进行了弹塑性动力时程分析,分析了扭转周期比作为扭转效应控制指标的有效性。弹性分析表明:扭转位移比能反映结构扭转效应;扭转周期比仅对相对偏心距较小的规则结构起控制作用;对考虑偶然偏心的扭转位移比进行限制后,无须再对规则结构的扭转周期比进行控制。非线性反应分析表明:结构的扭转非线性反应受弹性最大层间位移角的控制最为明显,受扭转周期比控制不明显。建议在有效控制扭转位移比的前提下取消扭转耦联周期比限制。     

不规则结构扭转效应控制的对比分析与研究

依据国内外规范对不规则结构扭转控制的条文规定,对不规则结构扭转控制进行分析与研究。阐述了偶然偏心问题的来源,分析耦联、非耦联周期比与偏心率之间的关系。结果表明,我国现行规范在偶然偏心问题和周期比限制方面仍存在不完善之处,计算结构扭转效应时无论单、双向地震输入都需要考虑偶然偏心,在考虑偶然偏心的同时可以放宽对周期比的限制。     

凹凸不规则平面高层建筑结构设计的思考

随着我国高层建筑数量逐年增多,为满足建筑使用功能的多种需求,A级高度的复杂体型超限高层建筑结构的设计理论得到了发展,工程结构设计经验日益积累。基于存在的大量多头形凹凸不规则平面、A级高度住宅剪力墙结构的研究,从复杂体型超限高层建筑结构的界定出发,探讨扭转效应与平动周期、扭转周期比、位移比等参数的控制问题。提出应重视此类建筑结构双向水平地震作用下的扭转影响,合理布置抗侧力构件、调整建筑结构刚度、适当加大周边外框架梁的截面刚度对提高建筑物抗扭能力,降低扭转效应的效果明显。     

基于层间扭转角的高层建筑扭转分析

高层建筑发展迅速,地震作用下高层建筑扭转问题现象明显。目前规范只给出了位移比、周期比的定义,并不能完全控制由结构扭转角产生的不利影响。用公式推导出扭转角参考值,同时用有限元方法建立3个分析模型,通过改变结构刚度布置,对比分析层间扭转角及楼层位移的变化规律,提出在规范中增加层间扭转角作为结构扭转控制指标的建议。     

高层建筑结构抗扭设计中的几个问题

抗扭设计是高层建筑结构设计中的重要问题。首先阐述了影响结构扭转激振和反应的主要因素及控制措施,并从"避开扭转反应的最大峰值"、"降低结构扭转反应对偏心率的敏感性"和"鉴别抗扭刚度不足的结构"三个方面,说明了控制周期比的必要性以及《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)周期比控制方法的合理性;其次讨论了高层结构的周期比与结构高度的关系,对于弯曲型或弯剪型结构,指出"若平面布局相同,高度越大、周期比越小、相对抗扭刚度越大、扭转反应越小"的规律是成立的且合理的;最后证明了对于满足刚性楼面假定的结构,如果结构最大层间位移角和层间位移比满足高规的基本限值要求,楼层的扭转将会被控制在较小的量级,该量级的扭转可能会影响巨型截面柱的抗扭承载力设计,而对普通柱的抗扭承载力设计一般情况下则影响较小。     

高层建筑扭转反应的初步探讨

高层建筑结构设计中常会出现因建筑平面不规则或抗侧移刚度不均匀而引起位移比、周期比不能满足规范要求的情况。文章主要对高层建筑扭转反应控制进行初步探讨,并就此提出一些调整的措施和方法。     

高层建筑结构设计中扭转效应的控制方法

结合工程实例,介绍在高层建筑结构设计中控制扭转效应的具体方法,即在建筑物外围尽可能均匀、对称布置抗侧力结构,减小裙房与主楼上下刚度偏心,防止小高层建筑结构平面过于狭长。     

高层结构抗扭设计现状与发展综述

对于高层结构的抗扭设计,现行抗震规范在结构布置、扭转作用、扭转刚度、抗扭承载力等方面都有所考虑.本文就其中的扭转位移比、扭转周期比、扭转刚度和扭转地震作用做一些讨论.建议应进一步研究扭转地震动和扭转地震作用下结构的弹塑性反应.     

非刚性楼板对错位转换高层建筑结构扭转反应影响的研究

错位转换高层建筑结构因其特殊性,会形成空间偏心,在水平地震作用下,将会产生较大的扭转反应.我国的高规在计算高层建筑结构扭转反应时,楼板建议采用刚性楼板,本文采用Etabs程序研究了弹性楼板对带错位转换高层建筑结构扭转反应的影响.分析表明,采用弹性楼板假定时,位移比会略有增加,扭转角会增大,同时,会使上部转换层上下扭转刚度的突变进一步加剧.     

高层建筑结构的扭转反应控制研究

对于高层建筑来说,扭转反应是一种比较多发的震害诱因,所以,在设计建筑结构的过程中,需要重点对扭转反应进行控制,通过对建筑结构的科学调整,实现控制结构扭转效应,提升建筑的稳定性。本文主要以建筑结构发生扭转反应的原因为研究基点,从抗侧刚度、框架结构、周期比、位移比、抗震墙等几个方面研究控制扭转反应的主要途径,并且对单塔楼和多塔楼中扭转反应控制问题展开了探讨。     

控制高层建筑扭转效应的工程方法

概述了不规则高层建筑产生偏心的原因及高层建筑扭转振动的不可避免性,并从概念设计和工程分析计算设计两方面提出了战少高层建筑偏心扭转的措施．     

一种控制结构位移比及扭转效应的方法

《建筑抗震设计规范》规定,在进行高层建筑结构设计时,在计算位移比时应该考虑偶然偏心的影响。本文通过变换位移比计算的另一种表达式,阐明位移比所表达的普遍物理意义,指出结构抗侧刚度与扭转效应存在着一定关系,并通过算例说明适当削弱结构的抗侧刚度有助于控制结构的扭转效应。     

混凝土结构周期比分析

为了深入研究混凝土结构设计中用于控制结构扭转效应的一个重要参数--周期比,推导出了2自由度框架结构模型的周期比和与之相关的扭转系数的理论公式,并分析了结构质量中心(质心)与刚度中心(刚心)的偏离和结构周边抗侧移构件刚度这2个因素对结构周期比的影响;同时采用计算机软件SATWE建立简化的三层框架结构模型,分别对调整楼面荷栽前后的荷载分布和刚度分布进行了分析.结果表明:理论推导和软件分析的结果一致,增加质量中心和刚度中心的偏离程度或增加结构周边抗侧移构件刚度,都能使结构周期比减小.     

探析如何解决扭转周期比超限问题

本文结合工程案例分析高层建筑扭转周期比超限问题，提出如何解决的方法，并提出个人看法以供参考。