平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的判斷及調(diào)整

關(guān)于平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的判斷及調(diào)整第1頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

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)第2頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.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)第3頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(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(guò)1.2扭轉(zhuǎn)特別不規(guī)則A類高層建筑：?jiǎn)蜗蚺既黄牡卣鹱饔孟碌奈灰票瘸^(guò)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：?jiǎn)蜗蚺既黄牡卣鹱饔孟碌奈灰票瘸^(guò)1.4，或者Tt/T1>0.85

第4頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則平面太狹長(zhǎng)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）第5頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則平面太狹長(zhǎng)凹入太多凸出太細(xì)第6頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則狹長(zhǎng)平面實(shí)例第7頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則平面實(shí)例第8頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則平面實(shí)例第9頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(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(kāi)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米第10頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三平面不規(guī)則的類型:樓板局部不連續(xù)相對(duì)有效寬度太?。?lt;50%）相對(duì)開(kāi)洞面積太大（>30%）絕對(duì)有效寬度太?。倢?lt;5m或單側(cè)<2m）第11頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第12頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2.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，位移比立面控制第13頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：基本概念樓層位移比的概念樓層層間位移比的概念第14頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：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(wú)柱節(jié)點(diǎn)的位移！第15頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三是對(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)算條件第16頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：計(jì)算條件第17頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：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：第18頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：幾何解釋14320.5B1.0B1.5B2.0B2.5BrB: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第19頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：幾何解釋BBB轉(zhuǎn)動(dòng)中心CR樓面形心CSr=2.5B第20頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：幾何解釋第21頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：豎向變化規(guī)律第22頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：豎向變化規(guī)律第23頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：如何進(jìn)行立面控制通過(guò)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(wú)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。第24頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓層位移比：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(lái)，這個(gè)控制已經(jīng)足夠嚴(yán)格了！第25頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3.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第26頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)周期比第27頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)峰值第28頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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:第29頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(jié)構(gòu)周期比：如何選取Tt,Tx1,Ty1第30頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(guò)80%何為平動(dòng)為主？整體振動(dòng)平動(dòng)成分超過(guò)80%第31頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)為主混合振型第32頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)振型第33頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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第34頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)振型第35頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)振型第36頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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第37頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一階振型實(shí)例結(jié)構(gòu)周期比：如何選取Tt,Tx1,Ty1何謂振型的“階”？第38頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二階振型實(shí)例結(jié)構(gòu)周期比：如何選取Tt,Tx1,Ty1何謂振型的“階”？第39頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三階振型實(shí)例結(jié)構(gòu)周期比：如何選取Tt,Tx1,Ty1何謂振型的“階”？第40頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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?！暗诙?，“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)軸第41頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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XY第42頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4.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)第43頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(jié)構(gòu)樓面凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)的調(diào)整通過(guò)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(yáng)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第44頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)備板第45頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)鉸支連廊第46頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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；第47頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第48頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第49頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第50頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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(wú)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?。?lt;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！第51頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)換厚板第52頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三彈性樓板3面內(nèi)剛度無(wú)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第53頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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(kāi)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(kāi)洞結(jié)構(gòu)第54頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三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6

ELSE

彈性板3

ENDIFELSEIF(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)入座第55頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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。第56頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)層第57頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)層第58頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)層第59頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)層第60頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)層第61頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)層第62頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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第63頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)第64頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(guī)則、樓板不連續(xù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)第65頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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。第66頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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(lái)做相應(yīng)性能水準(zhǔn)的抗震設(shè)計(jì)。第67頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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！第68頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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)第69頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三兩側(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)算第70頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三樓面凹凸不規(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(kāi)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)，提高延性第71頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5.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）第72頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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:第73頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(shuō)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：第74頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(guò)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(guò)80%的振型可視為較純粹的側(cè)振（扭振）振型。第75頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三振型周期轉(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?第76頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三比較純粹的平動(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?第77頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(guò)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。第78頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(shuō)明任何問(wèn)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。第79頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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。第80頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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；第81頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(guò)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(shuō)明其抗扭剛度不足；第82頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)。第83頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三周期比調(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)整示例第84頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)第85頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三序號(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第86頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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(guò)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！第87頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三序號(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第88頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三調(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)整示例第89頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三調(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)整前的第二振型第90頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三調(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)整前的第三振型第91頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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<0.852.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

第92頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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第93頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三振型號(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)第94頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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，但周期比超限第95頁(yè)，共108頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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)