关于抗震地区高层设计的几点建议

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1、关于抗震地区高层设计的几点建议摘要：本文针对结构扭转设计提出了具体要求及控制措施,相关成果也已在抗震规范中体现做了一些简单的阐述。关键词：建筑结构抗震高层设计中图分类号：TS958文献标识码：A建筑结构特别是平面不规则结构的扭转效应会加剧结构在地震中的震害,提出实用合理的设计措施以对其进行控制具有重要的意义。近年来,众多学者对其进行了研究,针对结构扭转设计提出了具体要求及控制措施,相关成果也已在抗震规范中体现。在结构设计中，结构工程师经常会遇到周期比不满足规范要求，而且怎么调也不过，说明结构的平面布置出现了扭转，这严

2、重影响了结构的安全，同时在图审的时候也不能通过。为此，现提出我个人的几点建议供大家参考。一、周期比的控制结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性(周期和振型)宜相近”。周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，见10版高规3.4.5与85.1.13。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，结构扭转效应过大。周期比不满足时的调整方法：1）程序调整：SATWE程序不能实现。SATWE程序中的振型是以其周

3、期的长短排序的。2）人工调整：只能通过人工调整改变结构布置，提高结构的扭转刚度；总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，适当削弱结构中间墙、柱的刚度。当第一振型为扭转时，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（一般都靠近X轴和Y轴）方向的侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大，结构的扭转刚度相对其中一主轴（侧移刚度较小方向）的侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（侧移刚度较大方向）的侧移刚度则过小，此时宜适当加强结构外围

4、（主要是沿侧移刚度较大方向）的刚度，并适当削弱结构内部沿侧移刚度较大方向的刚度。1、最有效原则：削弱内部刚度，增强周边刚度，尽量周边均匀对称连续。82、有较大凹入的部位加拉梁。3、看看位移，将位移大的地方加拉梁，或者加大梁截面，加厚板。4、增加外围梁截面，特别加强角部，和抗震墙部位的梁截面。电算结果的判别与调整要点：(1).计算结果详周期、地震力与振型输出文件(WZQ.OUT)。因SATWE电算结果中并未直接给出周期比,故对于通常的规则单塔楼结构，需人工按如下步骤验算周期比:a）根据各振型的两个平动系数和一个扭转系数

5、(三者之和等于1)判别各振型分别是扭转为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。一般情况下，当扭转系数大于0.5时,可认为该振型是扭振振型,反之应为侧振振型。当然，对某些极为复杂的结构还应结合主振型信息来进行判断；b）周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1；8c）计算Tt/T1，看是否超过0.9(0.85)。对于多塔结构周期比，不能直接按上面的方法验算，这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔，而

6、是按塔分成多个结构)。(2).对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。(3).振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。一般来说，当

7、全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。至于振型数的确定，应按上述[高规]5.1.13条执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。8(4).如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理

8、性。考虑周期比限制以后，以前看来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为“平面不规则结构”。一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。(5).扭转周期控制及调整难