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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扭耦合。
L形高层建筑结构在地震作用下的扭转振动是难以避免的。其原因在于:不仅地面的扭转运动(地面运动的相位差)将引发建筑物的扭转振动;而且建筑物质量分布平面和竖向不均匀、结构平面布置的不规则,结构刚度计算的局限性、设计假定的正确程度以及抗扭构件的非对称性等都会引起建筑物产生扭转效应。

扭转效应基本信息

扭转效应影响因素

提高构件的抗扭刚度可以降低扭转效应,为有效提高扭转刚度,应尽可能合理地布置具有较高抗扭刚度的构件在结构的适当位置。其次,结构抗扭刚度不能太弱,关键是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。当两者接近时,由于振动耦联的影响,结构的扭转效应明显增大。抗震设计中应采取措施减小Tt/Tl的比值,使结构具有必要的抗扭刚度。周期是表达结构动力特征的重要指标,在宏观上反映结构物刚度。一般结构设计经验,前两个周期是平动周期,第三周期是扭转首周期。

L形建筑结构的前两个周期均为平扭混合周期。对于这样的异常情况的处理,要求我们对建筑结构周期有深入的理解。T1,T2,T3,…的排列,表面上是按周期长短顺序排列,但深层含义是按结构振动方向的强弱排列,所以上面T1,T2,T3,…排列,表明X平动最弱,Y平动强之,扭转再强之。另外结构振动是由不同振型叠加而成的,不同振型的参与度是不同的。T1对应第一振型,其参与度是最大的,往后逐渐减少。《高规》4.3.5“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”,目的就是控制建筑结构的扭转效应。

偏心率是影响结构扭转效应的重要因素之一。分析表明L形建筑结构偏心率比规则建筑结构大,因此,有关规范规定不规则建筑结构的偏心率不应大于15%,旨在控制扭转效应. 2100433B

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扭转效应造价信息

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扭转效应L形结构的动力特征参数研究

影响结构扭转效应的主要因素有: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。反应扭转振动效应在文献中引入了θr/u:即结构顶部相对扭转响应。

θr/u=θr/u(e/r,Tt/Tl)

其中,e/r为相对偏心矩,Tt/Tl为扭转振动为主的第一周期与平动为主的第一周期之比。在一定范围内,e/r值越大则也越大,即扭转效应也越显著。这与结构平面布置中,要求结构布置均匀,对称,力求刚度中心与长期荷载作用中心尽可能接近,以便减少扭矩是一致的。

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扭转效应常见问题

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扭转效应文献

某高层剪力墙结构扭转效应的调整 某高层剪力墙结构扭转效应的调整

某高层剪力墙结构扭转效应的调整

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某高层剪力墙结构扭转效应的调整——周期比是控制结构扭转效应的重要指标,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效合理,使结构不出现过大扭转。位移比(层间位移比)是控制结构平面不规则性的重要指标。对一般的结构工程,当这两个指标不满足规范耍求时,宜调整...

冷弯薄壁型钢住宅结构整体扭转效应分析 冷弯薄壁型钢住宅结构整体扭转效应分析

冷弯薄壁型钢住宅结构整体扭转效应分析

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页数: 6页

为了研究冷弯薄壁型钢住宅结构平面质量中心、楼层形心与刚度中心偏差较大时,结构整体扭转效应的不利影响,将楼层平面内水平荷载(风、地震)作用下结构位移分解为平动和转动2种状态,得到相应状态下各组合墙体所承担的剪力,然后将其效应进行叠加,推导出了结构的线弹性层间扭转角及组合墙体剪力和侧移变形计算公式。对某冷弯薄壁型钢多层住宅结构在水平荷载作用下的层间扭转效应进行了简化计算,并运用ANSYS进行了数值模拟分析。结果表明:水平扭转效应对该类结构影响显著,简化计算公式和有限元程序数值模拟所得结果具有较好的一致性,简化计算公式可供实际工程中对该类结构整体扭转效应的计算分析时参考。

结构设计:单向与双向地震作用扭转效应有何区别?

对水平地震作用而言,只要结构的刚度中心和质量中心不重合,则必定有地震扭转效应。按《混凝土高规》第3.3.2条第2款的规定,无论单向还是双向地震作用,均应考虑地震扭转效应。[/color] 单向地震作用是指每次仅考虑一个方向地震输入,其作用和作用效应可采用非耦联或耦联的振型分解反映谱方法计算,前者主要适用于简单规则的结构。单向地震作用的非耦联计算,也应考虑扭转效应(质心与刚心不重合时),但忽略了平动与扭转振型的耦联作用;单向地震作用的耦联计算,按《混凝土高规》(3.3.11-1)和(3.3.11-6)式进行,已包含了平扭耦联效应。

目前,双向地震作用是考虑两个垂直的水平方向同时有地震输入时的作用和作用效应计算,每个方向的地震作用和作用效应均按《混凝土高规》(3.3.11-1)~(3.3.11-6)式计算,然后按(3.3.11-7)和(3.3.11-8)式计算双向地震作用效应,并取二者的较大值。因此,在需要考虑双向水平地震作用计算的情况下,双向地震作用效应应一定大于不考虑质量偶然偏心的单向地震作用效应。

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结构非线性地震扭转作用和扭转效应的分析研究基本信息

批准号

59978055

项目名称

结构非线性地震扭转作用和扭转效应的分析研究

项目类别

面上项目

申请代码

E0804

项目负责人

黄宗明

负责人职称

教授

依托单位

重庆大学

研究期限

2000-01-01 至 2002-12-31

支持经费

17(万元)

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结构设计辅导知识:单向与双向地震作用扭转效应有何区别?

单向与双向地震作用扭转效应有何区别?

对水平地震作用而言,只要结构的刚度中心和质量中心不重合,则必定有地震扭转效应。按《混凝土高规》第3.3.2条第2款的规定,无论单向还是双向地震作用,均应考虑地震扭转效应。单向地震作用是指每次仅考虑一个方向地震输入,其作用和作用效应可采用非耦联或耦联的振型分解反映谱方法计算,前者主要适用于简单规则的结构。单向地震作用的非耦联计算,也应考虑扭转效应(质心与刚心不重合时),但忽略了平动与扭转振型的耦联作用;单向地震作用的耦联计算,按《混凝土高规》(3.3.11-1)和(3.3.11-6)式进行,已包含了平扭耦联效应。

目前,双向地震作用是考虑两个垂直的水平方向同时有地震输入时的作用和作用效应计算,每个方向的地震作用和作用效应均按《混凝土高规》(3.3.11-1)~(3.3.11-6)式计算,然后按(3.3.11-7)和(3.3.11-8)式计算双向地震作用效应,并取二者的较大值。因此,在需要考虑双向水平地震作用计算的情况下,双向地震作用效应应一定大于不考虑质量偶然偏心的单向地震作用效应。

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