对建筑结构设计中的扭转分析.pdf

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1、2012年4月建耐宙茬商规划与设计对建筑结构设计中的扭转分析杨永忠(濮阳市中原石化工程有限公司)摘要：加强结构抗扭性能以减少地震时扭转造成的危害在结构设计的重要概念，《建筑抗震设计规范》

2、台试验都观测到结构的扭转振动及由扭转产生的破坏，因此商层结构的扭转问题己受到各国研究人员的高瘫关注，为了减小结构扭转变形和提高其抗扭性能，我国专家学者在研究嗣外资料的基础上，在《建筑抗震发计规范》(6850011—2001)和(jGJ3—2002)《高层建筑混凝土结构技术规程》中都对结构扭转问题从周期比和位移比两方面做出了相关规定。l抗震规范和高规的规定1．1周期比要求地震作用对结构的损害与扭转反应的大小有直接关系，扭转反应的大小又与地震的频率、地震扭转振动分量以及结构自身性能等有关。结构自振周期表示结构自身的性能，其中扭转尉期的相对大小反映r结构

3、抗扭刚度的大小。抗扭刚度较小的结构，其扭转周期必然较长，甚至长于结构平移周期。地震时，这样的结构扭转反应一般会较大，不利丁二抗震。因此高规要求将结构扭转周期与平移周期的比值进行限制，即周期比要求。在宅问振型中扭转应当是第3振型，且要求T。厂r，≤O。9(A级高度的高层建筑)，T#几≤0．85(B级r舒室的高层建筑)，这也是概念设计中加强抗扭刚度的基本要求，高规把它量化了。1．2位移比要求结构是否规则、对称，平面中刚度分布是否均匀是结构本身的性能，可以用结构的刚心与质心的相对位置表示，二者相距较远的结构在地震作用下扭转町能较大。由于刚心与质小位簧都无

4、法直接定量计算，抗震规范和高规都采用了校核结构最大水平位移与、F均水平位移比值的方法，即位移比要求。在楼板平面jE限刚性的假定下，由结构某一条边缘的最大和最小位移变形平均后得￡9平均位移。最大位移与平均位移的比值可以概念性地表示结构平面扭转角大小。抗震规范和高规都规定了位移比超过1．2为不规则结构，超过1．5为严重不规则结构。高规还明确要求在增加附加偏心距(5％L，1．为边长)的情况F计算校核位移比。虽然这个规定必是宏观的控制，但足它比老规程有所进步．便于设计操作．在许多情况F这种拧制足必要的，{要校核最大层间位移所在层即可。2结构扭转破坏机理及扭

5、转变形分析2．1结构扭转破坏机理根据材料力学原理，当一个构件受到扭矩作用时，离构件刚度中心越远的地方剪戍力越大，剪切变形也越大。而在整体建筑结构中，当结构受到抑矩作用时，竖向构件将承受剪力。图l为一均匀对称的结构，质心和刚心重合于0点，当结构受到扭矩T作用时，将在各柱中产生F，和F，的剪力。其中离刚心较远的柱承受的剪力Fl，要大十离刚心较近的往承受的剪力F2，也就是说当结构受到扭矩作用时，离刚心越远的烃向构件将承受越大的剪力。IL．1圈2结构扭转变j蟛示意离先选择设计成同层排永。厨房排水管道设置，厨房内不设地漏，洗涤池排水支管直接在本户的楼板上接入

6、排水屯管。由于厨房地面一般很少用水冲洗，少量的溅水用抹布就可完成地面的清洁，厨房内地漏的设簧已无实际意义，反而适得其反，由于地漏长时问无水补充，水封内存水蒸发后臭气由地漏进入厨房内。因此可采取取消厨痔地漏的设计避免地漏排东支管进入下层户内，空间。卫生间同层排水主要有以下王种做法：①采用垫层式．即垫高卫生问地面；②采用墙排水方式；③采用降板式，即卫生问楼板下沉方式。垫层式同层排水一般用于住户对卫生问的改造。墙撵式问甚排水是在卫生洁具后方做一堵衬墙，形成200mIII左右宽的布置管道专用宅间，排水支管不穿楼板而在衬墙内敷设，在本层内与排水屯管相连接。这

7、种方式要求卫生间尺寸较宽松，别墅型住宅可以选择。降板式同层排水是将卫生婀的楼板下沉350．400n∞，将排水横管布置在本层内，防水层设在管道F方，发生堵塞及漏水均在本层解决。为了减少下沉空间，可以选用后排水坐便器及多通道地漏。卫生间吊顶后的高度能保证2．40m左右。7结语住宅工程给排水设计人员不但要具备专业的建筑工程知识与水路管道铺设常识，还要掌握现代化建筑工程设计的理论与理念。否则很难实现现代建筑住宅工程给排水设计工作的完成。建筑住宅工捍给排水设计人员只有具备了专业理论知识，并且通过不断自觉进修与学习，大量吸收和借鉴国内外先进设计理念。才能真正的

8、强化自身专业素养，真正的满足国内现代建筑住宅工程蛤排水设计工作的实际要求。·29·规划与设计■两目蒜瞄2012年4月浅析现