1. 简单百科
  2. 扭转效应

扭转效应

平面L形高层建筑结构的刚度中心与质量中心偏离较大,在水平地震作用下平移振动与扭转振动发生耦合。这种现象被称为扭转效应。扭转效应的原因包括地面的扭转运动、建筑物质量分布的不均匀、结构平面布置的不规则性、结构刚度计算的局限性和抗扭构件的非对称性。

动力特征参数研究

影响结构扭转效应的因素包括楼层偏心距、偏心层楼层位置、强度偏心距、结构基本周期、频率比等。这些因素通过结构顶部相对扭转响应(θr/u)来衡量,该参数由相对偏心矩(e/r)和扭转振动为主的第一周期与平动为主的第一周期之比(Tt/Tl)决定。在一定的范围内,e/r值越大,则θr/u也越大,这意味着扭转效应更加显著。为了减少扭转效应,建筑设计应追求结构布置的均匀和对称,以使刚度中心与长期荷载作用中心尽可能接近。

影响因素

提高构件的抗扭刚度可以降低扭转效应。为此,应在结构的适当位置合理布置具有较高抗扭刚度的构件。此外,应限制结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期Tl之比,以防止因振动耦联而引起的扭转效应增加。在抗震设计中,应采取措施减小Tt/Tl的比值,确保结构具备足够的抗扭刚度。周期是表达结构动力特征的重要指标,反映了结构物的刚度。通常,前两个周期是平动周期,第三个周期是扭转首周期。然而,L形建筑结构的前两个周期均为平扭混合周期,这就要求对建筑结构周期有更深入的理解。《高规》4.3.5条规定:“复杂高层建筑结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比不应大于0.85”,这一规定是为了控制建筑结构的扭转效应。偏心率也是影响结构扭转效应的重要因素之一。研究表明,L形建筑结构的偏心率通常高于规则建筑结构,因此,《高规》规定不规则建筑结构的偏心率不应超过15%,以控制扭转效应的发生。

参考资料

扭转效应的控制和调整方法.道客巴巴.2024-10-31

扭转效应.百度学术搜索.2024-10-31

扭转效应.360.2024-10-31