平面、豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)

不規(guī)則高層結(jié)構(gòu)的破壞實例及分析

大量震害表明，結(jié)構(gòu)不對稱、不規(guī)則，極其容易造成結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)脆性破壞，嚴重者甚至導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)倒塌。

1972年南美洲馬那瓜地震中，兩幢高層建筑的震害程度截然不同，其中十五層的中央銀行大廈因抗側(cè)力構(gòu)件不對稱布置而發(fā)生倒塌，而采用對稱外框內(nèi)筒結(jié)構(gòu)的十八層美洲銀行大廈卻只受到輕微破壞.

馬那瓜中央銀行大廈試問：那一幢破壞嚴重呢？馬那瓜美洲銀行大廈

1）平面不規(guī)則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高45cm長14m小梁上。

2）豎向不規(guī)則塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分嚴重不均勻，不連續(xù)。主要破壞：第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達1cm),直至電梯井東側(cè)；塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴重破壞或倒塌。震后計算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足,率先破壞；3.水平地震作用下,柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運動等。

馬那瓜中央銀行大廈

結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基本的抗側(cè)力體系包括4個L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明：1.對稱的結(jié)構(gòu)布置及相對剛強的聯(lián)肢墻，有效地限制了側(cè)向位移，并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞；3.當連梁剪切破壞后，結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度，位移量得到控制。美洲銀行平面不規(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>0.90

B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平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則狹長平面實例平面不規(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%：Be<0.5B開洞面積At大于樓面面積A的30%：At>0.3A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)相對有效寬度太?。?lt;50%）相對開洞面積太大（>30%）絕對有效寬度太?。倢?lt;5m或單側(cè)<2m）平面不規(guī)則的類型:樓板局部不連續(xù)嚴重樓板局部不連續(xù)平面實例：三條占全了！豎向（立面）不規(guī)則的類型側(cè)向剛度不規(guī)則豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)樓層承載力突變立面不規(guī)則的判定樓層承載力突變側(cè)向剛度不規(guī)則樓層剛度比K(i)<0.7K(i+1)

或者K(i)<0.8[K(i+1)+K(i+2)+K(i+3)]/3豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)立面收進