高层建筑结构设计中扭转效应的控制方法.pdf

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1、建材发展导向2014年8月设计与规划高层建筑结构设计中扭转效应的控制方法杨小涛(重庆市设计院重庆400015)摘要：我国社会经济不断发展，城市化进程不断加快，高层建筑如雨后春笋般不断涌现，其外形越来越多样化、现代化。而地震是破坏强度极大的自然灾害，在地震中，建筑物的扭转效应是对建筑造成伤害的主要原因，因此高层建筑的安全问题受到了广泛重视。扭转效应在高层建筑中十分关键，本文简要阐述了高层建筑结构中扭转效应的重要性，提出了抗扭转效应的有效控制措施。关键词：高层建筑；扭转；结构设计；控制方法中图分类号：TU318文献标识码：B文章编号：1672—1675(2014)15—0153—

2、02引言心距越大，扭转效应就越大。例如在上下结构的平面中，内收就我国社会的发展带动了建筑业的飞速发展，人们对于建筑安会造成上下偏心，会对建筑产生极大的扭转效应。全性能方面提出了更多、更高的要求。如何设计出安全的能够在3控制高层建筑中扭转效应的原则一定程度上抗震的高层建筑成为重中之重。这不仅要求高层建依据上文所分析的扭转效应的概述与产生的原因，可以总结筑的设计人员在设计过程中满足建筑设计要求，与此同时，还要出控制高层建筑中扭转效应的原则是减少刚心和质心的偏移。对建筑物结构设计作出合理调整。建筑的抗扭转性是建筑设计需要明确的是在(建筑抗震设计规范》中对结构平面提出了更为过程中是不

3、可忽视的因素。具体的要求，《建筑抗震设计》中对楼层横向的最大水平位移，第1扭转效应概述一自振周期等参数做出了明确具体的要求。例如要充分考虑到我国社会不断发展，人口激增，高层建筑数量不断增加。在高地震作用力下建筑物的偶然偏心。针对具体建筑进行具体分析，层建筑中，设计人员最为关注的则是抗扭刚度。在设计时在选择在设计过程中考虑楼层问的最大水平位移，例如其中对A级高结构方案时，最为重要的则是高层建筑的质量，一般设计人员会度的高层建筑其最大水平位移和层间位移的平均值应该控制在120150％之间。当高层建筑高度等级为B时，与楼层平均值运用平面规则以及左右对称的构造，促使建筑的内外立面、竖

4、向剖面达到一定的规则性，适当对结构的竖向刚度实施调整。120％和140％相比，高层建筑楼层的竖向构件的最大水平位置和扭转效应指的是：以建筑结构的主体作为基础，其中的每个构层间位移会不大于其范围。建都需要经过计算确定作用于自身的扭矩，进而得出该构件配筋，4控制高层建筑扭转效应的有效措施例如雨篷梁、边梁等构件。结构主体楼层的层间最大位移与其主体4．1建筑物抗侧力结构的布置两侧的层问位移的平均数值即结构主体的扭转效应。当前建筑业使用最大位移来布置抗侧力结构可以在一定程度上减小高对于建筑的抗震能力进行统一规定，其数值大于等于1．2倍的，被层建筑物的扭转效应。其有效方法有以下几种：定义

5、为楼层的平面不规则，如地震来临，此类建筑的结构主体将发(1)可以采用加大剪力墙的厚度的方法来增加建筑刚度。在离生明显扭转，为防灾难发生，该建筑应经过科学结构布置从而对楼建筑物结构较远的地方合理增加剪力墙的厚度。通过增加剪力墙层的最大层问位移与两侧层间位移的平均值的比值进行控制，其的厚度保证建筑结构的均匀，对称，从而提高建筑物的刚度。比值应小于1．5，同时考虑加入配筋从而抵抗扭矩的增大。(2)可以使用对结构洞位置进行控制的方法，保证建筑结构2扭转效应的产生原因的均匀和分散，在剪力墙中心部位开洞，这种做法在很大限度上2．1地震等外部因素避免了异形柱的出现。在高层建筑中，地震等外物

6、因素会导致扭转效应的发生。地(3)可以使用增加建筑外围周边的剪力墙连梁高度的方法来震波有纵波、横波。其中横波是剪切波，横波会使地面左右抖动，提高其抗扭刚度。要达到上述目的可以把除了窗洞的其他部位具有很强的破坏性。而面波沿着地表传播，是对建筑物造成破坏都设计成连梁。的根本原因。在对抗侧力结构进行设计时，还可以使用减弱核心筒风度的2．2建筑物内部因素办法来调整周期比。有效控制位移比和周期比，整体分析计算，也能在很大程度上提高设计的安全性和抗扭。建筑物自身也会造成扭转效应，其最为根本的因素是建筑物自身的抗扭转刚度相对较小。扭转刚度对结构产生作用于结构4．2建筑物抗侧力结构的刚度加大

7、的地震扭矩。从力学角度来看，构建离质心越远，其抗扭转刚度在对抗侧力结构进行合理布置之后，还应该充分考虑抗侧力越大。刚度偏心产生的扭转效应，可以用结构楼层的位移比来体结构刚度。加大刚度就要避免在转角处开窗，尤其避免开转角现其效果。地震作用于建筑物时，产生一个破坏力，该力作用于窗。尽可能把剪力墙设计成L形，并且可以进行延长。建筑物某点而不产生扭转效应时，这一点就被称为刚心。由此可4．3建筑物抗侧力结构的均匀设计见对于建筑物而言刚心不是一成不变的，而是随着一些因素的如果在对建筑进行设计时，其位移不能满足有关规