平面L形高層建筑結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量中心偏離較大，在水平地震作用下平移振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)發(fā)生耦合。這種現(xiàn)象被稱為扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的原因包括地面的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、建筑物質(zhì)量分布的不均勻、結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性、結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算的局限性和抗扭構(gòu)件的非對(duì)稱性。
動(dòng)力特征參數(shù)研究
影響結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的因素包括樓層偏心距、偏心層樓層位置、強(qiáng)度偏心距、結(jié)構(gòu)基本周期、頻率比等。這些因素通過(guò)結(jié)構(gòu)頂部相對(duì)扭轉(zhuǎn)響應(yīng)（θr/u）來(lái)衡量，該參數(shù)由相對(duì)偏心矩（e/r）和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)為主的第一周期與平動(dòng)為主的第一周期之比（Tt/Tl）決定。在一定的范圍內(nèi)，e/r值越大，則θr/u也越大，這意味著扭轉(zhuǎn)效應(yīng)更加顯著。為了減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)追求結(jié)構(gòu)布置的均勻和對(duì)稱，以使剛度中心與長(zhǎng)期荷載作用中心盡可能接近。
影響因素
提高構(gòu)件的抗扭剛度可以降低扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。為此，應(yīng)在結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置合理布置具有較高抗扭剛度的構(gòu)件。此外，應(yīng)限制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期Tl之比，以防止因振動(dòng)耦聯(lián)而引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增加。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取措施減小Tt/Tl的比值，確保結(jié)構(gòu)具備足夠的抗扭剛度。周期是表達(dá)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征的重要指標(biāo)，反映了結(jié)構(gòu)物的剛度。通常，前兩個(gè)周期是平動(dòng)周期，第三個(gè)周期是扭轉(zhuǎn)首周期。然而，L形建筑結(jié)構(gòu)的前兩個(gè)周期均為平扭混合周期，這就要求對(duì)建筑結(jié)構(gòu)周期有更深入的理解。《高規(guī)》4.3.5條規(guī)定：“復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動(dòng)為主的第一自振周期T1之比不應(yīng)大于0.85”，這一規(guī)定是為了控制建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。偏心率也是影響結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的重要因素之一。研究表明，L形建筑結(jié)構(gòu)的偏心率通常高于規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)，因此，《高規(guī)》規(guī)定不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的偏心率不應(yīng)超過(guò)15%，以控制扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的發(fā)生。
參考資料 >
扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的控制和調(diào)整方法.道客巴巴.2024-10-31
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扭轉(zhuǎn)效應(yīng).360.2024-10-31