高層建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)及布置

鋼筋凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程概要結(jié)構(gòu)方案－初步設(shè)計結(jié)構(gòu)選型－《高層建筑》

(要結(jié)合建筑和結(jié)構(gòu)考慮)結(jié)構(gòu)布置－《高層建筑》的重點內(nèi)容(概念設(shè)計)

抗震等級－（重要性等級、高度等級、場地類別)《高層建筑》《抗震結(jié)構(gòu)》初選結(jié)構(gòu)尺寸和材料－《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》結(jié)構(gòu)布置圖－平面圖和剖面圖注：要通過適用、技術(shù)、經(jīng)濟等各方面的比較和計算最終確定方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算－手工和程序計算確定荷載－各種荷載的標準值和設(shè)計值－《建筑荷載》結(jié)構(gòu)計算－計算恒、活、風、震的荷載效應S?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計》

變形驗算－整體變形、層間變形《高層建筑》與《抗震結(jié)構(gòu)》結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計－配筋與截面承載力S<R/γRE荷載效應組合與調(diào)幅－荷載效應組合設(shè)計值《建筑荷載》，《高層建筑》與《抗震結(jié)構(gòu)》S配筋計算(S<R)－直線類構(gòu)件《混凝土原理》；樓蓋《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》

抗震驗算(S<R)－《抗震結(jié)構(gòu)》講框架?！陡邔咏ㄖ分v剪力墻構(gòu)造措施(S<R)－《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》＋《抗震結(jié)構(gòu)》中講解結(jié)構(gòu)施工圖(配筋圖)其它承重構(gòu)件設(shè)計－樓梯、陽臺、雨蓬等《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》地基和基礎(chǔ)設(shè)計－《土力學與地基基礎(chǔ)》與《抗震結(jié)構(gòu)》抗側(cè)力結(jié)構(gòu)布置-本節(jié)重點內(nèi)容2.9.1建筑物高度等級2.9.2建筑物高寬比(H/B)的限制2.10建筑體型和結(jié)構(gòu)總體布置概念設(shè)計(各類結(jié)構(gòu)布置中的一般概念)2.10.4不規(guī)則結(jié)構(gòu)(平面和立面不規(guī)則)超限結(jié)構(gòu)簡介2.9.1各種體系的適用高度例如一框-剪結(jié)構(gòu)，高度為150m則該房屋為B級目前全國屬于A級高度的建筑占98%以上。

在上表之內(nèi)的為A級高度否則為B級。分類取決于設(shè)防烈度和結(jié)構(gòu)型式。上表中為乙類和丙類建筑的適用高度。對甲類的規(guī)定見教材P.32B級高度的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)B級高度的建筑物要遵守更嚴格的計算和構(gòu)造要求超過B級高度的特殊工程，要經(jīng)過更嚴格的審查、論證，補充計算甚至試驗各種結(jié)構(gòu)體系的適用層數(shù)。不要混淆適用高度和高度等級的限制2.9.2高寬比限值保證結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定的兩個主要指標：高寬比：幾何要求剛重比：變形要求汶川地震中的整體傾覆對建筑物高寬比(H/B)的限值高寬比越大，說明結(jié)構(gòu)越“苗條”－細長抗側(cè)剛度大的體系，可以苗條些設(shè)防烈度大，地震力大，就應該矮些。絕大多數(shù)建筑均容易滿足高寬比限值，一般不需專門驗算。例如：60m高的剪力墻結(jié)構(gòu)，6度設(shè)防，寬度不得低于10m。結(jié)構(gòu)體系有效寬度對側(cè)移的影響注意結(jié)構(gòu)的寬度是按有效寬度進行計算的。結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的破壞高寬比對對于變形形和傾覆覆的影響響限制建筑筑物的高高寬比的的原因1.高寬比大大，側(cè)向變形形大(結(jié)構(gòu)抗側(cè)側(cè)向變形形能力減減弱)。2.高寬比大大，結(jié)構(gòu)易傾傾覆(使結(jié)構(gòu)傾傾覆的力力矩會減減小)。3.高寬比大大，結(jié)構(gòu)構(gòu)容易喪喪失整體體穩(wěn)定P-Δ效應剛重比剛重比是是結(jié)構(gòu)剛剛度與重重力荷載載之比。。它是控控制結(jié)構(gòu)構(gòu)整體穩(wěn)穩(wěn)定性的的重要因因素，也也是影響響重力二階階效的主要參參數(shù)。該該值如果果不滿足足要求，，則可能能引起結(jié)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)穩(wěn)倒塌在WMASS.out中有提示示：該結(jié)結(jié)構(gòu)剛重重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考考慮重力力二階效效應。亦即P-Δ效應(重力)。則不需要要考慮，，否則在在重新計計算時就就需要考考慮了。。按照高規(guī)規(guī)5.4.1計算結(jié)構(gòu)構(gòu)的等效效側(cè)向剛剛度由此計算算結(jié)構(gòu)剛重重比。SATWE剛重比輸輸出(MASS.OUT)================================結(jié)構(gòu)整體體穩(wěn)定驗驗算結(jié)果果================================X向剛重比比EJd/GH**2=5.82Y向剛重比比EJd/GH**2=7.71該結(jié)構(gòu)剛剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)穩(wěn)定驗算算該結(jié)構(gòu)剛剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考考慮重力力二階效效應高規(guī)對抗抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定的要要求PKPM整體穩(wěn)定定性的驗驗算(WMASS.OUT)結(jié)構(gòu)整體體穩(wěn)定驗驗算結(jié)果果=================================================層號X向剛度Y向剛度層層高高上上部重量量X剛重比Y剛重比10.294E+070.274E+073.0090570.97.3090.9220.151E+070.150E+073.0082730.54.9154.3930.121E+070.126E+073.0075156.48.4250.2240.107E+070.114E+073.0067582.47.4650.5250.985E+060.106E+073.0060008.49.2352.8960.931E+060.999E+063.0052435.53.2457.1470.896E+060.954E+063.0044861.59.9063.8280.871E+060.917E+063.0037287.70.0673.7990.844E+060.878E+063.0029713.85.2088.61100.798E+060.821E+063.0022140.108.10111.24110.697E+060.710E+063.0014503.144.21146.96120.485E+060.486E+063.006884.211.42211.92130.918E+050.938E+053.301130.268.27274.18結(jié)構(gòu)剛重比Di*Hi/Gi大于10,能夠通過過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)穩(wěn)定驗算算結(jié)構(gòu)整體體穩(wěn)定驗驗算輸出出實例(畢業(yè)設(shè)計計)(WMASS.out)X向剛重比比EJd/GH**2=9.53Y向剛重比比EJd/GH**2=20.34該結(jié)構(gòu)剛剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)穩(wěn)定驗算算該結(jié)構(gòu)剛剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考考慮重力力二階效效應========================================抗傾覆驗驗算結(jié)果果========================================抗傾覆彎彎矩Mr傾覆彎矩矩Mov比值Mr/Mov零應力區(qū)區(qū)(%)X風荷載1114245.136848.530.240.00Y風荷載904865.044142.620.500.00X地震1114245.121555.451.690.00Y地震904865.031108.129.090.00注意：以以上抗傾傾覆彎矩矩Mr與傾覆彎彎矩Mov之比均大大于20。結(jié)構(gòu)安安全?？拐鹨?guī)范范強制性性條文：建筑設(shè)計計應符合合抗震概概念設(shè)計計的要求求抗震設(shè)計計：對地震震區(qū)的工工程結(jié)構(gòu)構(gòu)進行的的一種專專業(yè)設(shè)計計，一般般包括三三個方面面1.抗震概念念設(shè)計2.抗震構(gòu)造造措施3.結(jié)構(gòu)抗震震計算(抗震)概念設(shè)計計：綜合運用用力學概概念、結(jié)結(jié)構(gòu)破壞壞機理的的概念、、地震對對建筑物物造成破破壞的經(jīng)經(jīng)驗教訓訓、結(jié)構(gòu)構(gòu)試驗結(jié)結(jié)論和對對計算結(jié)結(jié)果的分分析判斷斷等進行行的設(shè)計計。概念設(shè)計計的范圍圍：結(jié)構(gòu)方方案、結(jié)結(jié)構(gòu)布置置、結(jié)構(gòu)構(gòu)計算(模型)、構(gòu)件設(shè)設(shè)計、構(gòu)構(gòu)造措施施等每一一個設(shè)計計步驟。。設(shè)計概念念的來源源：震害調(diào)調(diào)查＋理理論研究究2.10.1震害及(抗震)概念設(shè)計計1和2統(tǒng)稱為抗震措施施馬那瓜中中央銀行行大廈馬那瓜美美洲銀行行大廈4個L形的桶體體，對稱稱地由連連梁連接接起來4個樓梯梯間偏置置塔樓西西端，西西端有填填充墻。。結(jié)構(gòu)存存在十十分嚴嚴重扭扭轉(zhuǎn)效效應4層以以上的的樓板板僅為為5cm厚.共64根柱柱；4層以下下10根柱，，豎向向嚴重重不連連續(xù)三個設(shè)設(shè)計階階段對對結(jié)構(gòu)構(gòu)安全全的影影響混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)理論論發(fā)展展及規(guī)規(guī)范修修訂的的建議議(徐有鄰鄰等《建筑結(jié)結(jié)構(gòu)學學報》2007.2)結(jié)構(gòu)方方案的影響響可為為數(shù)倍倍內(nèi)力分分析的影響響可達達幾成成截面設(shè)設(shè)計的偏差差不過過百分分之幾幾目前規(guī)規(guī)范中中最根根本性性的前前兩項項內(nèi)容容相對對薄弱弱,而第三三層次次則比比較繁繁瑣。。惡性工工程事事故分分析表表明,結(jié)構(gòu)倒倒塌多多因方方案缺缺陷而而非截截面設(shè)設(shè)計錯錯誤。。設(shè)計計規(guī)范范中應應增加加有關(guān)關(guān)“結(jié)結(jié)構(gòu)方方案””的內(nèi)內(nèi)容,必須向向設(shè)計計人員員強調(diào)調(diào)概念念設(shè)計計的重重要性性。結(jié)結(jié)構(gòu)整整體性性(Robustness)的研究究成果果,應以可可操作作的形形式反反映于于結(jié)構(gòu)構(gòu)方案案的設(shè)設(shè)計原原則中中。高規(guī)中中強調(diào)調(diào)概念念設(shè)計計1.0.5高層建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計中中應注注重概念設(shè)設(shè)計，重視視結(jié)構(gòu)構(gòu)的選選型和和平、、立面面布置置的規(guī)規(guī)則性性，擇擇優(yōu)選選用抗抗震和和抗風風性能能好且且經(jīng)濟濟合理理的結(jié)結(jié)構(gòu)體體系，，加強強構(gòu)造造措施施。在在抗震震設(shè)計計中，，應保保證結(jié)結(jié)構(gòu)的的整體抗抗震性性能，使整整個結(jié)結(jié)構(gòu)具具有必必要的的承載能能力、、剛度度和延延性。結(jié)構(gòu)布布置的的概念念設(shè)計計原則則－匯總總(1)基本原原則：簡單單、規(guī)規(guī)則、、均勻勻、對對稱簡單：結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系應具具有明明確的的計算算簡圖圖和合合理的的地震震作用用傳遞遞途徑徑。受受力明明確、、傳力力合理理、傳傳力路路線不不間斷斷、抗抗震分分析與與實際際表現(xiàn)現(xiàn)相符符。規(guī)則：選擇擇對抗抗震有有利的的平面面/立面布布置，，采用用規(guī)則則結(jié)構(gòu)構(gòu)，避避免嚴嚴重不不規(guī)則則結(jié)構(gòu)構(gòu)(2.10.4專題講講解)。平面面布置置避免免凸凹凹；立立面布布置避避免錯錯落。。均勻：豎向向布置置應使使剛度度、強強度、、質(zhì)量量變化化均勻勻，避避免出出現(xiàn)薄薄弱層層對稱：結(jié)構(gòu)構(gòu)平面面布置置應力力求對對稱。。(2)結(jié)構(gòu)體體系應應具備備必要要的承載能能力，良好好的變形能能力和消耗地地震能能量的的能力力(延性)。(3)應避免免因部部分結(jié)結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件件破壞壞而導導致整整個結(jié)結(jié)構(gòu)喪喪失抗抗震能能力或或?qū)χ刂亓珊奢d的的承載載能力力。(4)設(shè)置多多道抗抗震防防線結(jié)構(gòu)材材料與與結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系選擇擇應符符合抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)體體系的的要求求，房屋的的體形形要有有利抗抗震，，豎向向布置置應盡盡可能能降低低房屋屋重心心。必要時時要設(shè)設(shè)置防防震縫縫:注意三三縫合合一，，寬度度合理理規(guī)范規(guī)規(guī)定：：結(jié)構(gòu)構(gòu)體系系應具具有明明確的的計算算簡圖圖和合合理的的地震震作用用傳遞遞途徑徑。受受力明明確、、傳力力合理理、傳傳力路路線不不間斷斷、抗抗震分分析與與實際際表現(xiàn)現(xiàn)相符符合。。搭接接柱柱轉(zhuǎn)換換大大梁梁搭接接柱柱實實例例深圳圳－－福福建建興興業(yè)業(yè)銀銀行行大大廈廈轉(zhuǎn)換換層層結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系應應具具備備必必要要的的承承載載能能力力，，良良好好的的變變形形能能力力和和消消耗耗地地震震能能量量的的能能力力。。足夠夠的的承載載力力和變形形能能力力需要要同時時滿足足有較較大大的的變變形形能能力力而而缺少少較較高高的的抗抗側(cè)側(cè)力力的的能能力力：如如鋼鋼或或鋼鋼筋筋混混凝凝土土純純框框架架，，由由于于在在不不大大的的地地震震作作用用下下會會產(chǎn)產(chǎn)生生較較大大的的變變形形，，導導致致非非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的的破破壞壞或或結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)本本身身的的失失穩(wěn)穩(wěn)。。有較較高高的的承承載載能能力力而而缺少少較較大大變變形形能能力力:如不加加約約束束的的砌砌體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，很很容容易易引引起起脆脆性性破破壞壞而而倒塌塌。。必要要的的承承載載能能力力和和良良好好的的變變形形能能力力的的結(jié)結(jié)合合便便是是結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在地地震震作作用用下下具具有有的的耗耗能能能能力力。。足夠夠的的承承載載力力和和變變形形能能力力需需要要同同時時滿滿足足應避避免免因因部部分分結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)或或構(gòu)構(gòu)件件破破壞壞而而導導致致整整個個結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)喪喪失失抗抗震震能能力力或或?qū)χ刂亓α珊奢d載的的承承載載能能力力。。由于于柱柱子子的的數(shù)數(shù)量量較較少少或或承承載載能能力力較較弱弱，，部部分分柱柱子子退退出出工工作作后后，，整整個個結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)系系統(tǒng)統(tǒng)喪喪失失了了對對豎豎向向荷荷載載的的承承載載能能力力。?？拐鹫鹪O(shè)設(shè)計計的的一一個個重重要要原原則則是是結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)應應有有必必要要的的贅贅余余度度和和內(nèi)內(nèi)力力重重分分配配的的功功能能。。多道抗震防線線結(jié)構(gòu)中至少應應考慮兩道抗抗震防線。多道防線的目目的希望從穩(wěn)定體體系過渡到另另一個穩(wěn)定體體系，不至于于從穩(wěn)定體系系直接倒塌(裂而不倒)。滿足第三水準準要求。多道防線的工工作原理強風和小震時時第一道防線線作為主要抗抗側(cè)力結(jié)構(gòu)工工作，由于第第一道防線通通常剛度較大大，有利于滿滿足正常使用用變形要求。。第一道防線進進入塑性后，，由于剛度降降低，使得內(nèi)內(nèi)力轉(zhuǎn)移到第第二道防線。。第一道防線進進入塑性后，，起到耗能的的作用。第一道防線進進入塑性后,結(jié)構(gòu)的基本本周期發(fā)生變變化。如果結(jié)結(jié)構(gòu)因共振效效應而破壞，，則可以得到到改善。實現(xiàn)現(xiàn)結(jié)構(gòu)周期的的變化，以避避開地震動卓卓越周期長時時間持續(xù)作用用所引起的共共振效應要求：應優(yōu)先選擇擇不負擔或少少負擔重力荷荷載的豎向支支撐或填充墻墻，或選用軸軸壓比值較小小的抗震墻、、實體筒體之之類構(gòu)件，作作為第一道抗抗震防線的抗抗側(cè)力構(gòu)件。。注1：一般情況，，不宜采用軸軸壓比很大的的框架柱兼作作第一道防線線的抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件。注2：單一的框架架體系，框架架就成為整個個體系中唯一一的抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件，此時應應采用“強柱柱弱梁”型延延性框架。（（即梁為第一一道，柱為第第二道）對第一道防線線構(gòu)件的其它它要求(閱讀材料)多道抗震防線線中的耗能構(gòu)構(gòu)件的選定原原則(閱讀材料)耗能構(gòu)件最好為水平構(gòu)件。不是主主要承受豎向向荷載的構(gòu)件件；它們屈服后，，仍受到處于于彈性階段構(gòu)構(gòu)件的約束；；有較好的延延性和飽滿穩(wěn)穩(wěn)定的滯回環(huán)環(huán)；它們應占有總總剛度的相當當明顯的一部部分，也就是是應該具有相當當?shù)膭偠纫员１ＷC其足夠的的耗能能力(只有變形，而而內(nèi)力小不能能起到耗能的的作用)。主要耗能構(gòu)件件的耗能部位位的破壞形態(tài)態(tài)應該是彎曲曲破壞(延性)而不是剪切切破壞(脆性性)。多道抗震防線線舉例有減震裝置：減震裝置是是第一道防線線，主體結(jié)構(gòu)構(gòu)是第二道防防線?？蚣芙Y(jié)構(gòu)(強柱弱梁設(shè)設(shè)計)：梁是是第一道防線線，柱是第二二道防線。填填充墻在開裂裂以后也可以以起到耗能的的作用?？蚣埽袅?，框架－支支撐：剪力墻和支支撐承擔大部部分地震作用用，是第一道道防線。它破破壞以后，框框架作為第二二道防線繼續(xù)續(xù)工作。芯筒－框架，，內(nèi)墻筒－外外框筒。前者是第一一道防線，后后者是第二道道防線?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)的的多道抗震防防線位移相同耗能構(gòu)件第一道第二道平面不規(guī)則的的類型：《抗震規(guī)范》3.41、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則則2、凹凸不規(guī)則則3、樓板局部不不連續(xù)豎向不規(guī)則的的類型：《抗震規(guī)范》3.41.側(cè)向剛度不規(guī)規(guī)則2.豎向抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件不連續(xù)3.樓層承載力突突變其它不規(guī)則：：上述六項中中沒有包含的的其它類型2.10.4不規(guī)則結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則現(xiàn)象描述、產(chǎn)生的原因和造成的危害害：本質(zhì)原因：剛剛心與質(zhì)心、、形心不重合合建筑平面不對對稱結(jié)構(gòu)布置不對對稱量化判別標準準周期比：限制制扭轉(zhuǎn)剛度不不能太小位移比：限制制扭轉(zhuǎn)位移不不能過大處理方法盡量對稱布置置剪力墻等抗抗側(cè)力體系增加周邊剛度度——抗扭剛度設(shè)置防震縫（1）平面幾何形形狀不對稱導導致扭轉(zhuǎn)唐山地震時，，天津的一幢幢L形建筑因扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)破壞。距離轉(zhuǎn)動中心心越遠變形越越大。單軸不對稱雙軸不對稱汶川地震中樓樓房的扭轉(zhuǎn)破破壞映秀鎮(zhèn)的漩口口中學周邊尤其是角角部扭轉(zhuǎn)變形形影響最大，，易破壞。(2)剛度不對稱導導致扭轉(zhuǎn)破壞壞唐山地震中某某廠房樓梯間間布置在一端端，導致柱子子受扭破壞。。樓梯電梯間偏離對稱軸線線兩心不重合時時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)PKPM會給出剛心和和質(zhì)心坐標(Wmass.out)，可供調(diào)整是是參考：剛心坐標：Xstif=24.9001(m)Ystif=9.5679(m)質(zhì)心坐標：Xmass=24.9003(m)Ymass=6.8231(m)總質(zhì)量：Gmass=1211.2067(t)地震力作用于于質(zhì)心內(nèi)力合力作用用于剛度中心風力作用于形心哪一個是扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)破壞？柱在地震中的的各種破壞PKPM對扭轉(zhuǎn)的量化化標準—周期比高規(guī)4.3.5條規(guī)定：結(jié)構(gòu)構(gòu)一扭轉(zhuǎn)為主主的第一自振振周期Tt與平動為主的的第一自振周周期T1之比(周期比)，A級高度高層建建筑不應大于于0.9。周期比是對結(jié)結(jié)構(gòu)整體振動動的考慮，控控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度不能能過小。扭轉(zhuǎn)剛度小小則周期長。。以下是SATWE的輸出結(jié)果(畢業(yè)設(shè)計輸出出文件WZQ.out)：振型號周周期轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角平平動動系數(shù)(X+Y)扭轉(zhuǎn)系數(shù)12.4994158.130.91(0.78+0.13)0.0922.198468.681.00(0.13+0.87)0.0031.4827163.370.12(0.11+0.01)0.88第三個振型的的扭轉(zhuǎn)系數(shù)為為0.88（大于80%），是扭轉(zhuǎn)為為主的振型。。1.48/2.49<0.9所以滿足要求求，屬于扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)規(guī)則的結(jié)構(gòu)構(gòu)。同時第一、二二兩周期相差差比較小，說說明剪力墻布布置比較合理理，兩個方向向剛度接近。。結(jié)構(gòu)周期比：：如何選取Tt,Tx1,Ty1剛度小=周期長。平動成分超過過80%是以以平動為主的的振型。扭轉(zhuǎn)成分超過過80%是以以扭轉(zhuǎn)為主的的振型周期比是對結(jié)結(jié)構(gòu)整體振動動的考慮，控控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度不能能過小。扭轉(zhuǎn)剛度小小則周期長。。高規(guī)4.3.5條規(guī)定：結(jié)構(gòu)構(gòu)一扭轉(zhuǎn)為主主的第一自振振周期Tt與平動為主的的第一自振周周期T1之比(周期比)，A級高度高層建建筑不應大于于0.9。PKPM（Satwe）輸出結(jié)果周期比不滿足足要求振型號周周期轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角平平動動系數(shù)(X+Y)扭轉(zhuǎn)系數(shù)12.6332178.440.13(0.13+0.00)0.8722.1651164.480.88(0.82+0.06)0.1231.931776.150.99(0.06+0.94)0.01結(jié)構(gòu)調(diào)整后的的結(jié)果振型號周周期轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角平平動動系數(shù)(X+Y)扭轉(zhuǎn)系數(shù)12.4994158.130.91(0.78+0.13)0.0922.198468.681.00(0.13+0.87)0.0031.4827163.370.12(0.11+0.01)0.88第三個振型的的扭轉(zhuǎn)系數(shù)為為0.88（大于80%），是扭轉(zhuǎn)為為主的振型。。1.48/2.49<0.9滿足高規(guī)要求求。結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應應與周期比結(jié)構(gòu)扭扭轉(zhuǎn)效效應隨隨周期期比的的變化化曲線線周期比比接近近1.0時時，扭扭轉(zhuǎn)效效應出出現(xiàn)峰峰值扭轉(zhuǎn)效效應=扭轉(zhuǎn)位位移/平動位位移周期比比周期比比是抗抗彎和和抗扭扭剛度度的比。要調(diào)調(diào)整的的就是是這個個比例例注意：：兩個個方向向的剪剪力墻墻抗扭效果相相同。?？蚣芗艏袅Y(jié)構(gòu)構(gòu)中剪剪力墻墻對抗抗扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)作用用上海賓賓館平平面布布置扭轉(zhuǎn)不不規(guī)則則的量量化標標準—位移比比不規(guī)則則：角部部位移移大于于平均均位移移的1.2倍(大20%)嚴重不不規(guī)則則：角部部位移移大于于平均均位移移的1.5倍(大50%)平動位位移(平均值值)最大位位移注意：：結(jié)構(gòu)構(gòu)整體體的彎彎曲振振動在在平面面上表表現(xiàn)為為平動動PKPM對扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的量量化標標準—位移比比抗震規(guī)規(guī)范3.4.3規(guī)定：：“扭扭轉(zhuǎn)不不規(guī)則則時，，應計計及扭扭轉(zhuǎn)影影響，，且樓樓層豎豎向構(gòu)構(gòu)件的的最大的的彈性性水平平位移移和層間間位移移分別別不宜宜大于于樓層層兩端端彈性性水平平位移移和層層間位位移平平均值值的1.5倍?！薄备咭?guī)4.3.5條規(guī)定定：結(jié)結(jié)構(gòu)平平面布布置應應減少少扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的影影響，，在考考慮偶偶然偏偏心影影響的的地震震作用用下，，樓層層豎向向構(gòu)件件的最大水水平位位移和和層間位移，A級高度度高層層建筑筑不宜宜大于于該樓樓層平平均值值的1.2倍，不不應大大于該該樓層層平均均值的的1.5倍。SATWE的輸出出結(jié)果果(輸出文文件WDISP.out)Ratio-Dx,Ratio-Dy:最大層層間位位移與與平均均層間間位移移比Ratio-(X),Ratio-(Y):最大位位移與與層平平均位位移的的比值值條件：：宜≤≤1.2；必必須≤≤1.5豎向抗扭剛剛度突突變－－神戶戶No.11辦公樓樓剪力墻墻布置置不連連續(xù)、、嚴重重偏心心，抗抗扭剛剛度變變化過過大，，地震中中4層西南南角崩崩塌。。地下室室，1－3層無明明顯結(jié)結(jié)構(gòu)破破壞上部5－8層有剪剪力墻墻和柱柱的剪剪切破破壞樓層位位移比比：豎豎向變變化規(guī)規(guī)律PKPM(Satwe)輸出結(jié)結(jié)果—WDisp.out

===工況1===X方向地震力作用下的樓層最大位移

FloorTowerJmaxMax-(X)Ave-(X)Ratio-(X)hJmaxDMax-DxAve-DxRatio-DxMax-Dx/hDxR/DxRatio_AX131192223.3022.791.025700.19122.192.171.011/2608.1.4%0.83121190023.4621.881.073600.19001.431.431.001/2521.12.0%0.85111183622.1820.611.083600.18361.641.611.021/2195.10.1%0.95101177220.7219.171.083600.17721.851.781.041/1947.8.4%1.0091170819.0717.551.093600.17082.041.931.061/1762.6.2%1.0081164417.2615.771.093600.16442.202.041.081/1636.3.9%0.9771158015.3113.861.103600.15802.312.111.091/1559.1.1%0.9361151613.2711.891.123600.15162.352.121.111/1532.3.8%0.8851145211.209.921.133600.14522.262.031.111/1596.18.2%0.824113839.157.581.215600.13833.392.631.291/1653.0.5%0.66317565.934.971.195600.10603.242.631.231/1729.13.7%0.77214333.002.441.235600.4342.922.341.251/1917.88.4%0.67114140.150.111.004200.4140.150.111.001/9999.91.6%0.05X方向最大值層間位移角:1/1532.注意：紅字部分是不滿足規(guī)范要求的(大于1.2)—產(chǎn)生的原因是過長的裙房扭轉(zhuǎn)不規(guī)規(guī)則的處處理結(jié)構(gòu)抗側(cè)側(cè)力構(gòu)件件布局均均勻?qū)ΨQ稱，或者者設(shè)縫，，把結(jié)構(gòu)構(gòu)分成規(guī)規(guī)則的單單元。增加結(jié)構(gòu)構(gòu)周邊剛度增加周邊邊柱，剪剪力墻的的截面或或數(shù)量增加周邊邊梁的高高度、樓樓板的厚厚度減小周邊邊剪力墻墻洞口降低結(jié)構(gòu)構(gòu)中部剛度(滿足周期期比要求求)中部剪力力墻開洞洞中部核心心筒開洞洞注意：周期比不不滿足要要求時，，一般只只能通過過調(diào)整平平面布置置來改善善這一狀狀況，并并且這種種改變一一般是整體性的，局部部小調(diào)整整往往收收效甚微微。剪力墻布布置比較較剪力墻布布置實例例－北京京長城飯飯店避免不規(guī)規(guī)則產(chǎn)生生扭轉(zhuǎn)震震害—防震縫文化部辦辦公大樓樓設(shè)置防震震縫防震縫(P.41)關(guān)于扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)破壞的的小結(jié)總原則：建筑物物的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變形是是難以完完全避免免的，但但應通過過合理的的結(jié)構(gòu)布布置，把把扭轉(zhuǎn)控控制在規(guī)規(guī)則的范范圍內(nèi)。。本質(zhì)原因因：建筑物物形心/質(zhì)心與剛剛度中心心不重合合直接原因因：平面布布置不合合理會導導致扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)破壞平面幾何何形狀不不規(guī)則－－凸凹不不規(guī)則平面上剛剛度分布布不均勻勻－扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)不規(guī)則則破壞特點點：遠離扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中心處處過大位位移(墻體裂縫縫或倒塌塌)承重構(gòu)件件(柱)受扭破壞壞量化標準準：一般判斷斷：角部部位移大大于平均均位移的的20％PKPM判斷：位位移比小小于1.2，周期比比小于0.9。處理辦法法：均勻?qū)ΨQ稱布置結(jié)結(jié)構(gòu)，增加結(jié)構(gòu)構(gòu)周邊剛度設(shè)防震縫縫。Satwe中對位移移比的處處理(閱讀材料料)位移比不不滿足要要求說明明結(jié)構(gòu)平平面不規(guī)規(guī)則，剛剛度布置置不均勻勻，結(jié)構(gòu)構(gòu)上下層層偏心較較大。位移比的的大小是是判斷結(jié)結(jié)構(gòu)是否否規(guī)則的的重要依依據(jù)，如如果出現(xiàn)現(xiàn)超限的的情況，，則說明明結(jié)構(gòu)屬屬于不規(guī)規(guī)則，所所以應該該同時選擇偶然然偏心，，雙向地地震作用用計算。新規(guī)范中中規(guī)定的的位移比比限值是是按剛性性板假定定作出的的，如果果在結(jié)構(gòu)構(gòu)模型中中設(shè)定了了彈性板板，則必必須在軟軟件參數(shù)數(shù)設(shè)置時時選擇““對所有樓樓層強制制采用剛剛性樓板板假定”，以便便計算出出正確的的位移比比。在位位移比滿滿足要求求后，再再去掉““對所有有樓層強強制采用用剛性樓樓板假定定的選擇擇，以彈彈性樓板板設(shè)定進進行后續(xù)續(xù)配筋計計算。如果層間間位移角角很小，，例如一一般結(jié)構(gòu)構(gòu)的位移移角小于于規(guī)定限限值的1/2或者高層層結(jié)構(gòu)彈彈性位移移角小于于規(guī)定限限值的1/3。則位移移比的要要求可以以適當放放寬20%。1、扭轉(zhuǎn)不規(guī)規(guī)則：樓層的的最大彈彈性水平平位移（（或?qū)娱g間位移）），大于于該樓層層兩端彈彈性水平平位移（（或?qū)娱g間位移））平均值值的1.2倍。2、凹凸不規(guī)則：結(jié)構(gòu)平面凹凹進的一側(cè)尺尺寸，大于相相應投影方向向總尺寸的30%。3、樓板局部不連連續(xù)：樓板的尺寸寸和平面剛度度急劇變化。。例如：開洞洞面積大于該該樓層面積的的30%，或較大的樓樓層錯層，或或有效樓板寬寬度小于該層層樓板典型寬寬度的50%。平面不規(guī)則的的三種類型不規(guī)則類型定義和參考指標扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凸凹的一側(cè)尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的的類型－凸凹凹不規(guī)則（幾幾何形狀）符合規(guī)范規(guī)定的規(guī)則形狀平面不規(guī)則的的類型：凹凸凸不規(guī)則平面太狹長L/B>6(抗震設(shè)防烈度度6，7度））L/B>5(抗震設(shè)防烈度度8，9度））凹入太多凸出太細平面不規(guī)則的的類型：凹凸凸不規(guī)則狹長平面實例例L/B>6(抗震設(shè)防烈度度6，7度））L/B>5(抗震設(shè)防烈度度8，9度））平面不規(guī)則的的類型：凹凸凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則平平面實例平面不規(guī)則的的類型：凹凸凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則平平面實例局部不連續(xù)大開洞錯層不應<5m不規(guī)則類型定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層（單側(cè)不小于5m，雙側(cè)各不小于2m）不應<2m平面不規(guī)則的的類型:樓板板局部不連續(xù)續(xù)相對有效寬度度太小（<50%）相對開洞面積積太大（>30%）絕對有效寬度度太?。倢?lt;5m或單側(cè)<2m）平面不規(guī)則的的類型:樓板板局部不連續(xù)續(xù)一般不規(guī)則有效寬度Be小于典型寬度度B的50%：Be<0.5B開洞面積At大于樓面面積積A的30%：At>0.3A特別不規(guī)則有效凈寬度Be小于5米或一一側(cè)樓板最小小有效寬度小小于2米開洞的要求及及補強措施原因：樓、電電梯間開洞使使樓板過分削削弱尺寸要求開洞總面積不不宜超過樓面面面積的30％扣除凹入和開開洞后，樓板板任一方向的的最小凈寬度度不宜小于5m。開洞后，洞口口每邊樓板寬寬度不應小于于2m。樓板開大洞后后的補強措施施：加厚洞口附近近樓板，提高高樓板配筋率率采用雙層雙向向配筋。洞口邊緣設(shè)置置邊梁、暗梁梁在洞口角部集集中配置斜向向鋼筋。豎向不規(guī)則與與薄弱層形成原因：樓層剛度(承載力)突變后果：導致層間位位移(相對)過大－變形集集中，發(fā)生薄薄弱層破壞。。判別標準：樓層剛度比≥1.0(PKPM)樓層承載力比比≥0.8(PKPM)彈塑性限值1/50（彈性1/550）(第四章)。樓層屈服強度度系數(shù)(抗震設(shè)計專題題講解)改進措施：避免設(shè)計三三種豎向不規(guī)規(guī)則結(jié)構(gòu)1.側(cè)向剛度不規(guī)則2.豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)3.樓層承載力突變框架結(jié)構(gòu)的底底層可視為薄薄弱層框架結(jié)構(gòu)底部部變形最大，，是可能的薄薄弱層。臺灣大地震：：底層薄弱導導致倒塌汶川地震-底層薄弱部分分倒塌底層薄弱部分分倒塌中間出現(xiàn)薄弱弱層倒塌1985年墨西哥大地地震，薄弱層層及相鄰兩層層倒塌頂部破壞－鞭鞭梢效應1976年唐山地震，，唐山地委辦辦公大樓美國奧利弗醫(yī)醫(yī)療中心主樓樓OliveView醫(yī)院OliveView醫(yī)院OliveView醫(yī)院結(jié)構(gòu)剖面面磚隔墻鋼筋混凝土墻墻不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞）樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的的類型－側(cè)向剛度不規(guī)規(guī)則沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則PKPM計算正常結(jié)果(WMASS.out)：Ratx1=1.2500Raty1=1.2500薄弱層地震剪剪力放大系數(shù)數(shù)=1.00規(guī)范規(guī)定：薄薄弱層的地震震剪力放大系系數(shù)為1.15。層間側(cè)移剛度度之比(WMASS.out)Ratx1，Raty1:X，Y方向本層塔側(cè)移剛度與上一層相應應塔側(cè)移剛度度70%的比值或上三三層平均側(cè)移移剛度80%的比值中之較較小者。注意：大于1.0就是規(guī)則的：：沿豎向的側(cè)向向剛度不規(guī)則則輸出結(jié)果實例例(wmass.out)薄弱層對應地地震作用標準準值的地震剪剪力，應乘以以1.15的放大系數(shù)。。此處非薄薄弱層，所以以放大系數(shù)為為1.0。結(jié)構(gòu)規(guī)則性判判別的4個重要指標-閱讀PKPM中層間剛度比比計算選項高規(guī)建議的方方法1——剪切剛度Ki=GiAi/hi高規(guī)建議的方方法2——剪彎剛度Ki=Vi/Δi抗震規(guī)范建議議方法Ki=Vi/Δui推薦采用設(shè)計轉(zhuǎn)換梁時時，要增加鋼鋼筋。1.5(老規(guī)范)對內(nèi)挑外收和和側(cè)向剛度的的規(guī)定側(cè)向剛度不規(guī)規(guī)則：…除頂層外，局局部收進的水水平向尺寸大大于相鄰下一一層的25%。對內(nèi)挑外收過過大破壞實例例豎向不規(guī)則的的類型－豎向抗側(cè)力構(gòu)構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等)向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%日本神戶A公寓日本神戶A公寓－結(jié)構(gòu)平平面布置圖框支剪力墻部部分倒塌不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞)樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向抗側(cè)力結(jié)結(jié)構(gòu)屈服抗剪剪強度不均勻勻（有薄弱層層）《高規(guī)》4.4.3：A級高度：樓層層層間抗側(cè)力力結(jié)構(gòu)的受剪剪承載力不宜小于上一層受剪承承載力的80%，不應小于其上一層受剪剪承載力的65%。B級高度：樓層層層間抗側(cè)力力結(jié)構(gòu)的受剪剪承載力不應小于其上一層受剪剪承載力的75%PKPM計算判斷薄弱弱層根據(jù)規(guī)范：應應采用樓層抗剪承載載力比和樓層剛度比來判斷薄弱層層，但是這兩兩種方法判斷斷可能得出不不同的結(jié)論。。任何一種方法法判斷為薄弱弱層，都應按按薄弱層處理理。PKPM:剛度比不小于于1.0，承載力比不不小于0.8WMASS.out文件顯示承承載力比(最后兩列不能能小于0.8)層號塔塔號X向承載力Y向承載力Ratio_Bu:X,Y----------------------------------------------------------------------610.1892E+050.1886E+051.061.06510.2578E+050.2577E+051.361.37410.3371E+050.3356E+051.311.30310.4010E+050.3982E+051.191.19210.4556E+050.4546E+051.141.14110.6179E+050.6179E+051.361.36薄弱層導致的的破壞－變形形集中相鄰兩層的剛剛度或承載力力相差過大，，形成薄弱層層薄弱層導致塑塑性變形集中中，最容易發(fā)發(fā)生破壞。結(jié)構(gòu)形式不同同，層間位移移的分布規(guī)律律不同PKPM輸出的不滿足足要求的層間間位移角（學生畢業(yè)設(shè)設(shè)計中的初步步計算結(jié)果)薄弱層破壞戰(zhàn)前日本規(guī)范范曾允許第5層以上剛度可可以減小抗規(guī)中關(guān)于剪剪重比的條文文5.2.5抗震驗算時，，結(jié)構(gòu)任一樓樓層的水平地地震剪力應符符合下式要求求：式中VEki——第i層對應于水平平地震作用標標準值的樓層層剪力；λ——剪力系數(shù)，不不應小于表5.2.5規(guī)定的樓層最最小地震剪力力系數(shù)值，對對豎向不規(guī)則則結(jié)構(gòu)的薄弱弱層，尚應乘乘以1.15的增大系數(shù)；；Gj——第j層的重力荷荷載代表值值。剪重比判斷斷薄弱層(閱讀資料)抗震規(guī)范5.2.5中強制規(guī)定定7度以上設(shè)防防地區(qū)的剪剪重