[精品]浅谈高层建筑结构中的抗扭设计

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1、浅谈高层建筑结构中的抗扭设计浅谈高层建筑结构中的抗扭设计【摘耍】本文主要从引起结构扭转的因素、高层建筑结构抗扭设计要点等方面对高层建筑中的抗扭设计进行了探讨。【关键词】高层建筑；结构；抗扭中图分类号：TU208文献标识码：A一、前言环境污染日益严重，地质灾害也逐年增多，如何加强高层建筑的坚固程度是人们生命和财产安全的基本保障。二、引起结构扭转的因素1、建筑结构扭转振动主耍由以下两方面因素引起 （一）来自外来作用 地震时地面质量间具有运动的差别性，使地而不仅产生平动分量，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朵,使

2、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棉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。 （-）建筑结构本身因B 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索的影响

3、，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而刚度是否均匀，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 （一）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。此外，带有较长翼缘的L形、U形、H形、T形、十字形、Y形平面也不宜采用，因为此类平面在地震时容易发生差异侧移而使震害加重。 （二）立面布置&

4、nbsp;地震区高层建筑的立面也尽量采用矩形和梯形等均匀的几何形状，不宜采用带有突然变化的立面形状，因为形状突变会引起质量和刚度的剧烈变化，致使该突变部位在地震时因塑性变形集中效应而加重破坏。在地震区尤其不宜出现倒梯形建筑和大底盘建筑，但这两种建筑形式是比较流行的。倒梯形建筑虽然建筑风格比较时尚，但其在质量、刚度和强度分布上均不符合抗震设计原则，它的上部质量大而下部质量小，使得重心偏高，增加了倾覆力矩；上部刚度大而下部刚度小，相对增大了底层的薄弱程度。许多大底盘高层建筑，在低层裙房与高层主楼相连处容易引起刚度突变，使主楼底部楼层变成相对柔弱的楼层,容易在地震中因塑性变

5、形集中效应而导致严重破坏o 三、高层建筑结构的周期比以及位移比控制在《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定中，除了对建筑平面规则性进行规定之外，主要是利用其周期比以及位移比对建筑物扭曲效应进行定量控制o具体来看，设置位移比主要是确保反应结构平面布置的规则性，防止由于偏心过大导致扭曲效应，在高规中，上限比值为1・6,在最大层位移低于规范的40%情况之下，可以将其放宽为1・6,这种扭转形变是很大的，换句话來说，1・6相当建筑物中某一层一端位移是1,而另一端的位移为4。至于设定周期比，主要是对建筑物本身的抗扭刚度情况进行反映。 周期比控制。所谓周期比，主要

6、是指以扭转为主固有结构振型周期和以平均振型周期的比值。在我们进行计算的吋候，不需要进行偶然偏心对计算影响的考虑。在周期比控制方面，主要可以分为两类情况：首先，对于结构相对对称、布置较为均匀的结构来说，其周期比值主要是非耦连和非耦连的周期比值。其次，针对刚心和质心不重合、布置并不匀称的建筑构筑物來说，其周期比值是耦连与耦连的周期比值。 ：针对前一种情况，非耦连周期比与建筑质量和刚度存在着非常明了的关系，因此，我们可以通过周期比來认识抗扭刚度与抗侧刚度的关系。周期比比较小，则表示建筑结构具有比较强的抗扭刚度，而周期比较大，则意味着建筑物的抗扭强度比较弱。 

7、;至于笫二种情况，耦连周期比也可以对抗侧刚度和扭曲刚度Z间的关系进行反应，具体來说，假如耦连的周期比符合高规的规定且偏心率比较小，则其和非非耦连的区别并不是很大。在我们实际的设计过程中，针对一些不规则布置的耦连建筑,可以对其耦连周期比值进行计算，但却计算不出非耦连周期比值，其主要的原因在于高层建筑刚心问题。当前，尚没有一种公认的计算方法，因此，针对耦连建筑结构，大多数还是使用耦连所得的周期比值监控。 四、高层建筑结构抗扭设计要点在高层建筑中，除了根据结构高度选择合理的结构体系外,还要恰当地设计和选择建筑物的平面形状、立面和总体造型。&nbs