建筑结构设计中不规则性问题探究

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1、建筑结构设计中不规则性问题探究吕晓祥盐城市建筑设计研宄院有限公司摘要：随着社会经济的不断发展，不规则建筑设计成为建筑结构设计人员的一项重要课题，本文即探究了建筑结构设计中的不规则性。关键词：建筑T程;结构设计;不规则性;收稿日期：2017-9-24Received：2017-9-24前言随着建筑技术的不断提高，越来越多的不规则建筑结构出现在建筑结构设计中，这些不规则建筑物的出现给设计人员带来了严峻的挑战。1建筑结构设计中不规则性分类1.1平面结构不规则（1）扭转不规则，在对扭转不规则进行判断时，设计者可以从建筑

2、物的弹性水平位移比来进行。（2）不规则問凸，在进行建筑结构设计时，可以从建筑物的投影方向的尺寸对凹凸值进行判断，要求结构凹进的一侧不能大于建筑物该方向总尺寸的30%,这样可以防止地震时建筑出现过大变形。（3）局部楼板不连续，这可以从建筑物结构的平面刚度变化或者楼面尺寸的变化来判断。1.2竖向结构不规则（1）不规则侧向刚度，在设计过程中要求本层的侧向刚度不小于和邻上一层的70%,或小不于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%。（2）竖向抗侧力构件不连续性，建筑物的竖向结构构件无法在垂直方向直接传递荷载和内力，需要

3、通过水平构件转换。（3）楼层承载能力不均匀，这要求本层受剪承载力不小于和邻上一楼层的80%。（4）楼层质量不均匀性，也就是和邻楼层的质量不能过于悬殊。1.3特别不规则当出现多项不规则或者某单项指标超标较多时，属于特别不规则。对于特别不规则的建筑，应采取有效的加强措施，并对薄弱部位采用特别的设计。结构设计中应避免采用严重不规则的方案。2建筑结构设计中不规则性问题2.1结构的偏心距问题建筑结构扭转效应和结构相对偏心距通常情况下为一个线性函数关系，所以要想降低其结构不规则性所带来的结构扭转问题，设计人员要在结构设计中

4、，考虑到结构可能会出现的偏心距问题。设计人员可以通过较为详细的计算，使其能够分析结构空间以及平面分布，这样可以更好的控制位移比。通过对结构重心进行分析，以及与其刚度中心位置等相关的一系列数据信息，设计人员可以对刚度分布进行合理化调整，通过对竖向构件尤其是剪力墙的调整，能有效的降低结构中所存在的偏心距，从而提高结构抗扭转能力。2.2周边构件问题为了能够使结构处于强烈震动状态下更好的保证安全，不仅要合理调整建筑结构布置，也要对重点部位进行抗震优化设计。比如:建筑如果在长时间都处在非弹性阶段屮，相对来说，就会遇到比较

5、多的问题，即使是规则建筑，也会在一定程度上出现变形，严重的话甚至出现较大偏心问题。为了能够更好的保证结构的抗震性能，可以适当的提高结构周边构件的抗剪能力，从而有效的提高结构的整体抗扭刚度，当受到一定程度的偶然偏心外力作用时，也能依靠其较大的抗扭刚度，使结构恢复到正常状态。2.3抗侧与扭转刚度问题通过研宄之后可以发现，建筑结构的扭转效应和结构周期比的平方近似呈现为一个线性关系。所以设计人员必须要在设计建筑结构的过程中，通过有效的降低建筑结构的周期比，对其结构的实际承受扭转效应进行相应的调整。设计人员在设计剪力墙结

6、构的过程中，需要重视剪力墙的合理布设位置、长度以及厚度等，并且要合理设计结构连梁，控制其刚度，从而有效的减小结构抗扭转周期比，在一定程度上提高结构的抗扭刚度。3建筑结构设计中不规则性的对策3.1保证偏心距的科学性对于建筑物结构设计而言，其偏心距与扭转效应主要呈现出线性关系。设计中可以控制建筑物的结构平面布置，使其结构刚度重心以及质量重心最大程度的接近，这样做的目的是能够有效降低楼层端部抗侧力构件的弹性水平位移，改善建筑物的扭转效应。在工程实际进行设计时，为了能够使结构偏心距有效减小，首先需要一个相对准确的初步估

7、算，在找到结构刚心以及质心后，进行精细的分析，通过不断调整结构平面布罝，使刚心质心尽可能接近。对于刚度和质量分布明显不对称的结构，还需要考虑双向水平地震作用下的扭转影响，此外应釆取相应的措施，在一定程度上减小偏心对结构所带来的不利影响。3.2提高建筑结构抗扭承载力在进行建筑结构设计时，提高建筑结构抗扭承载力非常重耍。震害反复表明，扭转是地震时造成结构破坏的一个重要因素，在2008年汶川地震中，也发生了很多类似的情况。建筑平面和立面简单、对称，减少平面和立面中过大的凹和凸，平面中少开大洞，避免哑铃型平面，结构布置

8、均匀对称，都是提高建筑结构抗扭承载力的有效措施。3.3提高建筑抗侧刚度和整体性在进行建筑结构设计时，提高建筑物的抗侧刚度和整体性是有助于解决建筑结构设计不规则性问题的。相对于砌体结构，混凝土结构有更好的抗震性能;而在混凝土结构中，剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等，奋更好的整体性和抗侧刚度。剪力墙的设置宜贯通建筑物全高，平面屮应双向设置，并遵循均匀、对称、分散和周边的原则。在设计中