平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的判斷及調(diào)整.ppt

平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的判斷及調(diào)整 編寫 黃吉鋒中國建筑科學(xué)研究院軟件所 目錄1 平面不規(guī)則的類型2 樓層位移比3 結(jié)構(gòu)周期比4 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和設(shè)計(jì)5 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則結(jié)構(gòu)的調(diào)整和設(shè)計(jì) 1 平面不規(guī)則的類型 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸不規(guī)則樓板局部不連續(xù) 平面不規(guī)則的類型 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則單向偶然偏心地震作用下的位移比超過1 2扭轉(zhuǎn)特別不規(guī)則A類高層建筑 單向偶然偏心地震作用下的位移比超過1 5 或者Tt T1 0 90B類高層建筑 混合結(jié)構(gòu) 復(fù)雜高層 單向偶然偏心地震作用下的位移比超過1 4 或者Tt T1 0 85 平面不規(guī)則的類型 凹凸不規(guī)則 平面太狹長L B 6 抗震設(shè)防烈度6 7度 L B 5 抗震設(shè)防烈度8 9度 凹進(jìn)太多l(xiāng) Bmax 0 35 抗震設(shè)防烈度6 7度 l Bmax 0 30 抗震設(shè)防烈度8 9度 凸出太細(xì)l b 2 0 抗震設(shè)防烈度6 7度 l b 1 5 抗震設(shè)防烈度8 9度 平面不規(guī)則的類型 凹凸不規(guī)則 平面太狹長 凹入太多 凸出太細(xì) 平面不規(guī)則的類型 凹凸不規(guī)則 狹長平面實(shí)例 平面不規(guī)則的類型 凹凸不規(guī)則 凹凸不規(guī)則平面實(shí)例 平面不規(guī)則的類型 凹凸不規(guī)則 凹凸不規(guī)則平面實(shí)例 平面不規(guī)則的類型 樓板局部不連續(xù) 一般不規(guī)則有效寬度Be小于典型寬度B的50 Be0 3A特別不規(guī)則有效凈寬度Be小于5米或一側(cè)樓板最小有效寬度小于2米 平面不規(guī)則的類型 樓板局部不連續(xù) 相對(duì)有效寬度太小 50 相對(duì)開洞面積太大 30 絕對(duì)有效寬度太小 總寬 5m或單側(cè) 2m 平面不規(guī)則的類型 樓板局部不連續(xù) 嚴(yán)重樓板局部不連續(xù)平面實(shí)例 三條占全了 2 樓層位移比 基本概念計(jì)算條件相關(guān)參量取值幾何解釋 位移比與形心轉(zhuǎn)心的關(guān)系豎向變化規(guī)律 位移比立面控制 樓層位移比 基本概念 樓層位移比的概念樓層層間位移比的概念 樓層位移比 相關(guān)參量取值 最大位移 墻頂 柱頂節(jié)點(diǎn)的最大位移平均位移 墻頂 柱頂節(jié)點(diǎn)的最大位移與最小位移之和除2最大層間位移 墻 柱層間位移的最大值平均層間位移 墻 柱層間位移的最大值與最小值之和除2不考慮無柱節(jié)點(diǎn)的位移 是對(duì)結(jié)構(gòu)整體抗扭特性的衡量 是結(jié)構(gòu)的全局指標(biāo) 非局部指標(biāo) 為了保證位移比的全局意義 計(jì)算位移比時(shí) 應(yīng)采用強(qiáng)制剛性樓面假定規(guī)范僅對(duì)地震作用要求位移比控制 樓層位移比 計(jì)算條件 樓層位移比 計(jì)算條件 樓層位移比 幾何解釋 控制樓層的位移比等價(jià)于控制樓層形心與樓層轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離r位移比與轉(zhuǎn)動(dòng)中心的關(guān)系 樓層位移比 幾何解釋 1 4 3 2 0 5B 1 0B 1 5B 2 0B 2 5B r B 垂直于地震方向的樓面寬度 r 形心與轉(zhuǎn)心在垂直于地震方向的距離 樓層位移比 幾何解釋 B B B 轉(zhuǎn)動(dòng)中心CR 樓面形心CS r 2 5B 樓層位移比 幾何解釋 樓層位移比 豎向變化規(guī)律 樓層位移比 豎向變化規(guī)律 樓層位移比 如何進(jìn)行立面控制 通過考察位移比的豎向變化規(guī)律我們知道 結(jié)構(gòu)底部的位移比理論上會(huì)趨于無窮大 控制底部樓層的位移比有時(shí)難以實(shí)行 筆者建議 僅對(duì)于樓面標(biāo)高高于結(jié)構(gòu)主體總高度1 4的樓層 才按照規(guī)范限值控制其位移比 對(duì)于地下室以及樓面標(biāo)高不高于結(jié)構(gòu)主體總高度的1 4的樓層 可以不必控制其位移比 樓層位移比 如何進(jìn)行立面控制 控制1 4總高處的位移比小于1 5相當(dāng)于控制頂層位移比小于 1 0 5 3 68 1 136控制1 4總高處的位移比小于1 4相當(dāng)于控制頂層位移比小于 1 0 4 3 68 1 109控制1 4總高處的位移比小于1 2相當(dāng)于控制頂層位移比小于 1 0 2 3 68 1 054如此看來 這個(gè)控制已經(jīng)足夠嚴(yán)格了 3 結(jié)構(gòu)周期比 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與周期比的關(guān)系如何選取Tt Tx1 Ty1 結(jié)構(gòu)周期比 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與周期比 結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng)與兩個(gè)因素有關(guān) 一是偏心率 二是周期比 用公式表示就是 偏心率 結(jié)構(gòu)相對(duì)扭轉(zhuǎn)反應(yīng) 周期比 結(jié)構(gòu)周期比 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與周期比 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)隨周期比的變化曲線 周期比接近1 0時(shí) 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)出現(xiàn)峰值 結(jié)構(gòu)周期比 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)與周期比 周期比接近1 0時(shí) 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)出現(xiàn)峰值 故應(yīng)使周期比盡量遠(yuǎn)離1 0理論上宜控制雙向周期比均滿足限值 實(shí)際運(yùn)用時(shí) 可采用較松的做法 滿足下式即可 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 何為扭轉(zhuǎn)為主 整體振動(dòng)扭轉(zhuǎn)成分超過80 何為平動(dòng)為主 整體振動(dòng)平動(dòng)成分超過80 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 振型周期轉(zhuǎn)角平動(dòng)系數(shù) X Y 扭轉(zhuǎn)系數(shù)11 45413 440 98 0 98 0 00 0 0221 3492123 470 06 0 02 0 04 0 9431 197391 850 96 0 00 0 95 0 0440 49854 100 97 0 96 0 01 0 0350 4653140 250 06 0 03 0 02 0 9460 387792 420 62 0 00 0 62 0 3870 23810 270 99 0 99 0 00 0 0180 218257 470 05 0 02 0 04 0 9590 169991 580 97 0 00 0 96 0 03 平動(dòng)為主 扭轉(zhuǎn)為主 混合振型 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 這樣的局部平動(dòng)振型對(duì)應(yīng)的周期不能作為驗(yàn)算周期比的素材 要采用強(qiáng)制剛性樓板假定以獲得整體平動(dòng)振型 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 采用強(qiáng)制剛性樓板假定后變成整體平扭振型 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 這樣的局部扭轉(zhuǎn)振型對(duì)應(yīng)的周期也不能作為驗(yàn)算周期比的素材 要采用強(qiáng)制剛性樓板假定獲得整體扭轉(zhuǎn)振型 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 采用強(qiáng)制剛性樓板假定后變成整體扭轉(zhuǎn)振型 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 何為 第一 第二 第N 振型 有幾個(gè) 振幅零點(diǎn) 就是第幾階振型 第一振型 第二振型 第三振型 一階振型實(shí)例 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 何謂振型的 階 二階振型實(shí)例 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 何謂振型的 階 三階振型實(shí)例 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 何謂振型的 階 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 周期比驗(yàn)算中所用到的周期Tt Tx1 Ty1 均為 第一 不應(yīng)取其余 第二 第三 乃至于 第N 均為不可取 X Y應(yīng)理解為結(jié)構(gòu)的剛度主軸 一般不同于用戶建模時(shí)所采用的坐標(biāo)軸 結(jié)構(gòu)周期比 如何選取Tt Tx1 Ty1 沿結(jié)構(gòu)剛度主軸方向的第一側(cè)振周期示意 X Y 4 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和設(shè)計(jì) 合法分法基于性能的抗震設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)如何定義彈性板關(guān)注有效質(zhì)量系數(shù)弱連系樓蓋主體結(jié)構(gòu)獨(dú)立工作復(fù)核構(gòu)造加強(qiáng) 結(jié)構(gòu)樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)的調(diào)整 通過樓面調(diào)整消除凹凸不規(guī)則或樓板不連續(xù) 基本方法兩種 合法 增設(shè)樓板 拉板 拉梁或陽臺(tái)板 空調(diào)設(shè)備平臺(tái)板 分法 設(shè)縫分割為若干規(guī)則子結(jié)構(gòu) 低矮的弱連廊采用滑支座等 結(jié)構(gòu)樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)的調(diào)整 合法 紅色的拉板或藍(lán)色的設(shè)備板 結(jié)構(gòu)樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)的調(diào)整 分法 設(shè)防震縫或滑動(dòng)鉸支 防震縫 防震縫 滑動(dòng)鉸支 連廊 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 若經(jīng)分 合二法調(diào)整未果 或受到客觀條件限制不能作此類調(diào)整 則須對(duì)此類不規(guī)則結(jié)構(gòu)采用更為嚴(yán)格的方法進(jìn)行基于性能的抗震設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下 主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中震彈性設(shè)計(jì)考慮彈性樓板 偶然偏心 雙向地震取不利 位移角及承載力均作小震 中震雙控 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 如何定義彈性樓板 樓板局部大開洞造成的明顯的薄弱部位應(yīng)定義彈性板 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 如何定義彈性樓板 樓板開洞較多或較復(fù)雜時(shí)應(yīng)整層定義彈性板 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 如何定義彈性樓板 多塔樓之間的連廊應(yīng)定義成彈性板 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 考慮樓板的幾種方式 剛性樓板假定面內(nèi)剛度無限大 面外剛度為零適用范圍樓板面內(nèi)剛度足夠大的工程 但板厚較小 150mm 梁剛度放大以此近似考慮樓板的面外剛度 在樓板規(guī)則的多數(shù)工程中應(yīng)用 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 彈性樓板6考慮樓板的面內(nèi)剛度和面外剛度采用殼單元適用范圍主要用于厚板轉(zhuǎn)換層 板柱體系注意普通結(jié)構(gòu)中應(yīng)用 會(huì)減小梁的配筋結(jié)果 考慮樓板的幾種方式 主要用于轉(zhuǎn)換厚板 彈性樓板3面內(nèi)剛度無限大 考慮樓板的面外剛度采用板彎曲單元適用范圍面內(nèi)剛度很大 又不可忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)板柱體系 板柱剪力墻體系 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 考慮樓板的幾種方式 主要用于板柱體系 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 考慮樓板的幾種方式 彈性膜考慮樓板的面內(nèi)剛度 面外剛度為零采用平面應(yīng)力膜單元適用范圍要考慮面內(nèi)剛度 可以忽略面外剛度的結(jié)構(gòu)多數(shù)樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù) 大開洞結(jié)構(gòu) 均可應(yīng)用 主要用于樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù) 大開洞結(jié)構(gòu) 在不采用等代桿系時(shí) 樓板可如下考慮 IF 厚板轉(zhuǎn)換層 THEN彈性板6ELSEIF 板柱體系 板柱抗震墻體系 THENIF 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù) THEN彈性板6ELSE彈性板3ENDIFELSEIF 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù) THEN彈性膜 板較厚時(shí)用彈性板6 ELSE剛性樓板假定 板較厚時(shí)用彈性板3 ENDIFENDIF 樓板模型的使用邏輯 總結(jié) 實(shí)際工程可按照本邏輯對(duì)號(hào)入座 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 樓面不規(guī)則結(jié)構(gòu)采用彈性樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí) 要特別關(guān)注有效質(zhì)量系數(shù)是否達(dá)到了90 樓面不規(guī)則結(jié)構(gòu)采用彈性樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí) 往往要指定較多參與振型才能使有效質(zhì)量系數(shù)達(dá)到要求 樓面不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)特別關(guān)注有效質(zhì)量系數(shù) 要指定較多參與振型的原因是結(jié)構(gòu)存在大量局部振動(dòng)振型 每個(gè)振型對(duì)地震反應(yīng)的貢獻(xiàn)都較小 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架之第一標(biāo)準(zhǔn)層 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架之第二標(biāo)準(zhǔn)層 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架之第三標(biāo)準(zhǔn)層 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架之第四標(biāo)準(zhǔn)層 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架之第五標(biāo)準(zhǔn)層 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架之第六標(biāo)準(zhǔn)層 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 薄弱樓板越層柱 8層鋼框架空間透視圖 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) SATWE里 這兩個(gè)勾都打上 就是所謂雙向地震 偶然偏心取不利 PMSAP TAT也類似 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 弱連系樓蓋設(shè)計(jì) 大震彈性設(shè)計(jì)在小震作用下 弱連系樓蓋的水平剪力至少應(yīng)達(dá)到單側(cè)主體結(jié)構(gòu)上的地震作用力 其余內(nèi)力按此比例放大 單側(cè)主體結(jié)構(gòu)地震作用F 樓蓋剪力V 在此基礎(chǔ)上 再將小震下弱連系樓蓋的地震內(nèi)力按大震作進(jìn)一步的放大 以用來做相應(yīng)性能水準(zhǔn)的抗震設(shè)計(jì) 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 弱連系樓蓋設(shè)計(jì) 為何弱連系樓蓋的水平剪力至少應(yīng)調(diào)整至單側(cè)主體結(jié)構(gòu)上的地震作用力 由于對(duì)稱性 沿短軸的地震作用不能在連廊上激起剪力 所以僅憑計(jì)算是不可靠的 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 兩側(cè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立工作復(fù)核 大震彈性設(shè)計(jì)當(dāng)弱聯(lián)系樓蓋凹凸或不連續(xù)足夠嚴(yán)重 以至于不能滿足上述的大震彈性設(shè)計(jì)要求 則應(yīng)對(duì)兩側(cè)主體結(jié)構(gòu) 按獨(dú)立工作進(jìn)行大震彈性設(shè)計(jì) 兩側(cè)結(jié)構(gòu)獨(dú)立工作復(fù)核示意 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)去掉連廊的剩余部分作大震彈性計(jì)算 樓面凹凸不規(guī)則 樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采取構(gòu)造措施 加強(qiáng)抗震延性若不規(guī)則較嚴(yán)重 整體結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)提高一級(jí)對(duì)樓板陰角 弱聯(lián)系樓板加厚及雙層雙向貫通配筋或設(shè)置開孔鋼板薄弱樓蓋與主體結(jié)構(gòu)交接處及其附近構(gòu)件 在抗震等級(jí)提高一級(jí)的基礎(chǔ)上 進(jìn)一步保守設(shè)計(jì) 提高延性 5 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 總綱單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整質(zhì)量和剛度分布的均勻化調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)外圈剛度比例調(diào)整特別值得強(qiáng)調(diào)的事示例多塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整總原則同基多塔結(jié)構(gòu) 驗(yàn)算分塔周期比上部有強(qiáng)連接的同基多塔結(jié)構(gòu) 補(bǔ)充驗(yàn)算整體周期比基于性能的抗震設(shè)計(jì) 中震彈性 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 總綱 當(dāng)結(jié)構(gòu)位移比不能控制在1 4 1 5 以內(nèi)當(dāng)結(jié)構(gòu)周期比不能控制在0 85 0 9 以內(nèi)結(jié)構(gòu)將被視為平面特別不規(guī)則 此時(shí) 有兩種選擇可供考慮 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 如果某單塔樓結(jié)構(gòu)不能滿足高規(guī) 4 3 5 條的位移比要求或者周期比要求 就說明該結(jié)構(gòu)或者剛度分布和質(zhì)量分布的均勻性差 或者抗扭能力不足 或者二者兼具之 這時(shí)需要對(duì)結(jié)構(gòu)做適當(dāng)調(diào)整以謀求改善 通?？梢园聪旅娴拇涡蜻M(jìn)行調(diào)整 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 質(zhì)量和剛度分布的均勻化調(diào)整 減小偏心率e r 觀察振型 了解平面各個(gè)部位的相對(duì)強(qiáng)弱 根據(jù)總體剛度情況 或削強(qiáng) 或補(bǔ)弱 經(jīng)過調(diào)整 直到結(jié)構(gòu)出現(xiàn)足夠純粹的主振型 均勻化調(diào)整即告完成 側(cè)振 扭振 成分超過80 的振型可視為較純粹的側(cè)振 扭振 振型 振型周期轉(zhuǎn)角平動(dòng)系數(shù) X Y 扭轉(zhuǎn)系數(shù)11 45413 440 98 0 98 0 00 0 0221 3492123 470 06 0 02 0 04 0 9431 197391 850 96 0 00 0 95 0 0440 49854 100 97 0 96 0 01 0 0350 4653140 250 06 0 03 0 02 0 9460 387792 420 62 0 00 0 62 0 3870 23810 270 99 0 99 0 00 0 0180 218257 470 05 0 02 0 04 0 9590 169991 580 42 0 00 0 42 0 58 較純粹的平動(dòng)振型 較純粹的扭轉(zhuǎn)振型 不純粹的平動(dòng)振型 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 不純粹的扭轉(zhuǎn)振型 何謂純粹 比較純粹的平動(dòng)振型 不怎么純粹的平動(dòng)振型 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 何謂純粹 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 結(jié)構(gòu)內(nèi)外圈剛度比例調(diào)整 減小周期比Tt T1 在偏心率已經(jīng)得到充分控制的前提下 進(jìn)一步調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)樓面的內(nèi) 外圈剛度比例關(guān)系 通過相對(duì)加強(qiáng)樓層的外圈剛度 以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗扭能力 從而可以使周期比減小乃至于滿足要求 所謂相對(duì)加強(qiáng) 其含義為 如果整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度不夠強(qiáng) 位移角剛剛能夠滿足規(guī)范要求 這時(shí)需要加強(qiáng)外圈剛度 如果整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度已經(jīng)足夠強(qiáng) 位移角遠(yuǎn)小于規(guī)范限值 這時(shí)也可以考慮削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)筒的剛度 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 特別值得強(qiáng)調(diào)的事在結(jié)構(gòu)的剛度 質(zhì)量均勻性未調(diào)整至足夠好 以至于結(jié)構(gòu)的一階振型中不存在足夠純粹的側(cè)振振型和扭振振型時(shí) 驗(yàn)算周期比近乎徒勞 此時(shí)的周期比滿足或者不滿足要求 都不能說明任何問題 先調(diào)剛度和質(zhì)量的均勻性 再加強(qiáng)外圈提高抗扭能力 最后驗(yàn)算周期比 位移比 這個(gè)順序不能顛倒或遺漏 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 概念性示例這里給出一個(gè)示意性例題 以便從概念上直觀地顯示上述的兩步調(diào)整 該例題是由同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層形成的10層框剪結(jié)構(gòu) 層高均為3 3m 各跨跨度均為6m 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 由于剪力墻的不對(duì)稱布置 初始結(jié)構(gòu)平面導(dǎo)致結(jié)構(gòu)沿短軸方向不存在清晰的平動(dòng)振型 這意味著較大偏心率的存在 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 通過對(duì)稱地布置剪力墻 結(jié)構(gòu)平面消除了偏心率 出現(xiàn)了純粹的平動(dòng)振型和純粹的扭轉(zhuǎn)振型 但是該平面導(dǎo)致第一振型為扭轉(zhuǎn) 不能滿足周期比要求 這說明其抗扭剛度不足 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 將對(duì)稱布置的剪力墻保持對(duì)稱地外移 形成上圖平面 結(jié)構(gòu)外圈的剛度得到加強(qiáng) 扭轉(zhuǎn)周期后移 周期比被控制在0 9以內(nèi) 周期比調(diào)整工程實(shí)例某14層高層結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)換層在第三層 轉(zhuǎn)換層以上11層 第二周期為扭轉(zhuǎn)周期 周期比 1 456 1 579 0 922 0 85 不滿足規(guī)范要求 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 轉(zhuǎn)換層及以下平面 計(jì)3層 轉(zhuǎn)換層以上平面 計(jì)11層 序號(hào)周期轉(zhuǎn)角屬性扭轉(zhuǎn)成分平動(dòng)成分11 5785108 1X0 140 8621 455939 22 4TORSION0 810 1931 26628491 4Y0 060 94 層號(hào)節(jié)點(diǎn)最大位移平均位移位移比121 541 181 3021864 263 321 2833166 184 931 2545476 685 411 2357977 386 081 21610338 166 821 20 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 調(diào)整之前的周期比和位移比 周期比 0 922 0 85 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 通過外周加墻調(diào)整后的轉(zhuǎn)換層及以下平面 轉(zhuǎn)換層以上平面不必調(diào)整 序號(hào)周期轉(zhuǎn)角屬性扭轉(zhuǎn)成分平動(dòng)成分11 436491 1 8X0 020 9821 08650687 5Y0 010 9931 04577357 8TORSION0 920 08層號(hào)節(jié)點(diǎn)最大位移平均位移位移比1480 980 891 1022232 772 421 1433584 243 591 1847364 784 041 1859865 564 711 18612216 435 451 18 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 調(diào)整之后的周期比和位移比 周期比 0 728 0 85 調(diào)整后的第一振型 調(diào)整前的第一振型 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 調(diào)整后的第二振型 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 調(diào)整前的第二振型 調(diào)整后的第三振型 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 調(diào)整前的第三振型 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 1 調(diào)整前周期比 Tt T1 1 456 1 579 0 922 0 85調(diào)整后周期比 Tt T1 1 046 1 436 0 728 0 85 2 調(diào)整前最大位移比 Umax Uaver 1 30調(diào)整后最大位移比 Umax Uaver 1 18 匯總本工程調(diào)整前后的扭轉(zhuǎn)指標(biāo)變化 3 調(diào)整前振型純粹性 前三個(gè) 0 860 810 94調(diào)整后振型純粹性 前三個(gè) 0 980 990 92 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 周期比不滿足要求的實(shí)際工程平面 幾何上規(guī)則 抗側(cè)剛度大但周期比超限 振型號(hào)周期轉(zhuǎn)角平動(dòng)系數(shù) X Y 扭轉(zhuǎn)系數(shù)11 574283 440 06 0 00 0 06 0 9421 452490 890 94 0 00 0 94 0 0631 26650 451 00 1 00 0 00 0 0040 530290 560 03 0 00 0 03 0 9750 4025103 180 97 0 05 0 92 0 0360 374814 351 00 0 94 0 05 0 0070 3631138 630 50 0 29 0 21 0 5080 308293 370 05 0 00 0 05 0 9590 212692 740 06 0 00 0 06 0 94 第一振型為扭轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 周期比不滿足要求的實(shí)際工程平面 平面貌似規(guī)整的剪力墻結(jié)構(gòu) 第一振型為扭轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整示例 周期比不滿足要求的實(shí)際工程平面 平面貌似規(guī)整的框筒結(jié)構(gòu) 第一振型為扭轉(zhuǎn) 幾何上規(guī)則 但周期比超限 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 單塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整小結(jié) 周期比側(cè)重控制什么 周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對(duì)關(guān)系 而非其絕對(duì)大小 它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置兼顧抗側(cè)剛度和抗扭剛度 從而有效減小地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng) 周期比控制的認(rèn)識(shí)誤區(qū)抗側(cè)力剛度大 就意味著抗扭特性好幾何上 視覺上很規(guī)則 就意味著抗扭特性好記住改善周期比的兩招抗側(cè)力剛度均勻布置相對(duì)加強(qiáng)外圈 非也 結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)控制 多塔樓結(jié)構(gòu)的平面布局調(diào)整 總原則各塔之間宜均衡同一塔內(nèi)宜均衡位移比采用整體模型計(jì)算 且宜對(duì)每一樓層的各個(gè)塔塊采用強(qiáng)制剛性樓板假定