高层建筑结构在地震作用下的扭转振动效应_徐培福

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超限高层建筑结构抗震设计需重视的几个问题-徐培福

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7度，65层，305m
2层、5层楼板开大洞
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3. 结构方案设计中注意的问题
⑤ 结构两个正交方向的第一平动周期比大于0.8
– 天津嘉里中心，59层，200m – 调整前T1x=4.654s，T1y=3.653s，T1x/T1y=0.785
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3. 结构方案设计中注意的问题
⑥ 加强层伸臂桁架深入筒体剪力墙伸臂桁架内力计算可不计楼板作用
– 层抗剪承载力计算中，加强层的斜撑承载力不能采用 25 绝对值的叠加
南京德基广场： 49层，209m， 11层、24层、37层设加强层
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Ki Vi / Ui
Ki Vi / Ui / hi
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3. 结构方案设计中注意的问题
④ 楼板大开洞
– 情况复杂 – 弹性楼板不计入平面外刚度，按大震计算楼板应力 – 计算对竖向构件的不利影响
U2(m)
罕遇地震作用下，所有连廊隔震支座的最大变形分别为39.5cm，支座选用最大位移量50cm
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3. 结构方案设计中注意的问题
⑧ 鞭梢效应的计算按大震分析
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4. 对计算分析的要求
① 现有软件为结构工程师提供了十分必要的分析工具，但仍需要工程师的分析判断 ② 弹性静力分析的计算原则严格遵守规范规定 ③ 工程计算出现怪异情况的，设计工程师要分析，软件工程师要及时改正
B12T1N B12T1S B12T2N B12T2S B23T2N B23T2S B23T3N B23T3S B35T3N B35T3S B35T5N B35T5S B56T5N B56T5S B56T6S B56T6N B69T6N B69T6S B69T9N B69T9S B78T7N B78T7S B78T8N B78T8S B89T8N B89T8S B89T9N B89T9S

东南大学成人教育学院工程结构抗震习题答案

东南大学成人教育学院工程结构抗震习题答案一、填空题1、构造地震为由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动引起的地面振动。

2、建筑的场地类别，可根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类。

3、《抗震规范》将50年内超越概率为 10% 的烈度值称为基本地震烈度，超越概率为 63.2% 的烈度值称为多遇地震烈度。

4、丙类建筑房屋应根据抗震设防烈度，结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。

5、柱的轴压比n定义为 n=N/fc Ac（柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比）6、震源在地表的投影位置称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源深度。

7、表征地震动特性的要素有三，分别为最大加速度、频谱特征和强震持时。

8、某二层钢筋混凝土框架结构，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G 1=G2=1200kN,第一振型φ12/φ11=1.618/1;第二振型φ22/φ21=-0.618/1。

则第一振型的振型参与系数j= 0、724 。

9、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度（楼盖类型）和各墙体的侧移刚度及负荷面积。

10、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为扭转效应、应力集中。

11、在多层砌体房屋计算简图中，当基础埋置较深且无地下室时，结构底层层高一般取至室外地面以下500mm处。

12、某一场地土的覆盖层厚度为80米，场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地土类别为Ⅲ类场地（中软土）。

13、动力平衡方程与静力平衡方程的主要区别是，动力平衡方程多惯性力和阻尼力。

14、位于9度地震区的高层建筑的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合为 wk w w Evk Ev Ehk Eh G E G S S S S S γϕγγγ+++=。

15、楼层屈服强度系数为)(/)()(i V i V i e y y =ξ 为第i 层根据第一阶段设计所得到的截面实际配筋和材料强度标准值计算的受剪实际承载力与第i 层按罕遇地震动参数计算的弹性地震剪力的比值。

建筑结构的扭转地震效应

案例二：某大型桥梁的减震设计
大型桥梁在地震中容易发生较大的位移和振动，因此需要进行减震设计。
同时，还需要考虑桥梁的结构形式、跨度、墩台基础等因素，综合采取多种减震措施。
设计时，可以采用减震支座、减震阻尼器等减震装置，减小桥梁的振动幅度和位移。
案例三：某历史建筑的加固改造
历史建筑由于年代久远，结构老化，需要进行加固改造。
扭转地震效应是指地震过程中，地面运动引起的建筑物扭转振动，
对建筑物造成破坏的现象。
扭转地震效应的重要性
随着城市化进程的加速，高层建筑越来越多，扭转地震效应对建筑结构的影响也越来越显著。
建筑结构的抗震设计需要充分考虑扭转地震效应，以确保建筑物的安全性和稳定性。
研究建筑结构的扭转地震效应对于提高建筑结构的抗震性能、保障人民生命财产安全具有重要意义。
加强连接
加强梁、柱、墙等构件之间的连接，提高结构
的整体性。
增设支撑
增设支撑构件，提高结构的抗扭刚度。
增加配重
设置防震缝
在关键部位小地震作用下的扭
矩。
抗扭材料选择
高强度钢材
采用高强度钢材，以提高结构的抗扭刚度。
复合材料
采用复合材料，以增强结构的抗扭性能。
欧洲建筑抗震设计规范（EC8）
欧洲联盟制定的抗震设计规范，旨在提高建筑物在地震中的安全性和稳定性。
抗震性能评估实践
震害调查与案例分析
通过对地震灾害中建筑物震害的调查和分析，总结抗震性能的优缺点和经验教训。
数值模拟与仿真分析
利用数值模拟和仿真分析方法，对建筑物在地震作用下的响应进行预测和评估。
实地检测与验证
结构响应
建筑结构的扭转地震效应表现为结构构件的弯曲、剪切和扭曲变形，这些变形会引发结构损伤和破坏。

高层型钢混凝土框筒混合结构抗震性能试验研究_徐培福

为了深入了解高层型钢混凝土框架-核心筒混合结构的性能 , 特别是这种结构的抗震能力 , 进行了一个 1∶10 的 30 层结构模型的拟静力试验 , 竖向配重达 1 575kN , 使模型在重力荷载作用下的应力与实际结构的应力相同。
3
二、模型设计与制作模型模拟的实际结构为 30 层型钢混凝土框架-核心筒结构 , 双轴对称 , 平面尺寸 24m ×24m , 见图 1 。结构总高 109m , 层高 :层 1 为 4.5m , 层 2 为 6.5m , 层 3 ～ 30 为 3.5m 。层 1 , 2 的框架柱间距为 12m , 层 3 及以上各层的柱距为 7.5m 和 9m 。筒体平面尺寸为 9m × 9m , 占总面积的 13 %。框架柱采用型钢混凝土柱 ;混凝土筒体四角和洞口两侧配置型钢 , 成为型钢混凝土剪力墙 ;梁采用钢梁 , 层 2 框架设置转换层 , 转换梁采用型钢混凝土梁。层 1 ～ 10 混凝土强度等级为 C50 , 层 11 以上为 C40 。
第 35 卷第 5 期
建筑结构
2005 年 5 月
高层型钢混凝土框筒混合结构抗震性能试验研究
徐培福1 薛彦涛1 肖从真1 王翠坤1 孙慧中1 徐自国1 谷荣杰2
(1 中国建筑科学研究院北京 100013 ;2 北京香江兴利房地产开发有限公司 100020)
[ 提要] 为了研究高层混合结构的抗震性能 , 进行了一个 30 层型钢混凝土框架-核心筒结构模型的拟静力试验 , 结构层 2 为转换层 ,模型缩尺比例为 1∶10 。介绍了模型设计、试验概况和主要试验结果。试验发现 :型钢混凝土框架与核心筒的协同作用 , 使整体结构有较高的承载力 , 也具有一定的延性 , 抗震性能较好 ;结构未发生层剪切破坏 , 最终破坏模式是在倾覆力矩作用下底部核心筒受拉墙肢及受拉侧外框柱拉断。 [ 关键词] 高层建筑结构钢-混凝土混合结构型钢混凝土框架-核心筒结构转换层拟静力试验

浅议高层建筑结构设计中控制扭振效应的主要措施

黧。

塑二蕊凰浅议高层建筑结构设计中控制扭振效应的主要措施吕坚口兰￡(长江大学工程技术学院，湖北荆州434020)在地震发生时，结构由于扭转效应产生的破坏是非常严重的，因此在高层建筑结构设计的过程中必须重视地震作用下结构的扭转振动效应。

在地震作用下，引起高层建筑扭转振动的原因有以下几个：不规则高层建筑都存在着质心和刚心不重合的问题；地震发生时，地面本身就存在扭转运动，这就不可避免的将引起建筑物的扭转振动；抗扭构件的非对称陛破坏碹将引起建筑物的扭转振动效应。

1注重概念设计由于地震及地震效应的随机性和复杂性，以及计算模型与实际情况的差异，使得地震时造成建筑破坏的程度很难准确预测。

因此，要进行精确的抗震计算是困难的，结构的抗震性能在更大程度上取决于良好的“概念设计”。

根据我国现行规范，概念设计应从以下几个方面把握：注意场地选择和地基基础设计，选择合理的抗震结构体系，尽量规则布置建筑结构，合理利用结构延性，同时重视非结构因素。

选择建筑场地时，宜选择有利地段，应避开不利场地。

在选择抗震结构体系时，对常用的抗震结构体系，如框架一抗震墙体系，筒体结构，巨型结构体系等，应注意使其具有明确的计算简图和合理的地震作用传递路径，因此应尽量使结构体型简单，平、立面布置应尽量规则、对称，质量和刚度变化宜均匀，具有良好的整体性。

最好能设置多道抗震防线，如增加结构超静定次数，设置人工塑性铰，利用框架的填充墙、耗能装置等。

同时，宜使结构体系具有合理的刚度和承载力分布，避免大的应力集中和塑性变形集中。

2抗侧力构件的合理布置水平地震作用是一种双向现象，因此结构必须能抵抗任何方向的水平地震作用，相应地，结构构件应布置成能提供任何方向的抗力。

通常将结构构件组成正交面内的结构网格，以保证在两主轴方向有相近的抗力和刚度特征。

设计中，对建筑结构刚度大小的选择，在试图将地震作用效应减至较小的同时，并应考虑到不能由于P～△效应而导致结构整体失稳的过大位移发展，也不应因结构刚度不足，层间位移过大，使非结构构件严重破坏而造成重大的经济损失。

浅谈高层建筑结构中的抗扭设计

浅谈高层建筑结构中的抗扭设计【摘要】地震的发生，对于高层建筑的破坏是巨大的，这主要是由于地震使得建筑产生扭转所引发的损失。

因此，在建筑设计的时候，要加强对建筑的抗震设计。

本文将重点对建筑地震中抗扭设计进行阐述。

【关键词】高层建筑；结构设计；抗扭设计一、前言地震是一种常见的自然灾害。

在地震发生的时候，会使得高层建筑结构在受到平移和剪切的影响，而且还有使建筑发生绕刚度中心的扭转效应。

通过大量震害数据分析表明，扭转是造成高层建筑结构破坏的一个重要因素。

因此一定要对高层结构的扭转问题予以高度重视。

二、引起结构扭转的因素1、建筑结构扭转振动主要由以下两方面因素引起（1）来自外来作用地震时地面质量间具有运动的差别性，使地面不仅产生平动分量，同时也产生转动分量，正是后者迫使结构产生了扭转。

但由于地震观测的工作条件复杂，使得扭转分量的相关理论和计算方法还不成熟，一些实际技术工作也没能得到解决，所以目前的抗震规范都没有给出地震扭转分量的计算公式。

但我国规范中考虑了其影响：当不对规则结构进行扭转耦联计算时，应将平行于地震作用方向的两个边榀的地震作用效应乘以一个适当的增大系数，通常短边可取1.15，长边可取1.05，若扭转刚度较小，则增大系数不宜小于1.3。

（2）建筑结构本身因素当建筑结构的刚度中心没有与质量中心重合时，会导致地震作用下结构的扭转振动。

就算各层的刚心与质心重合，但建筑整体的质心不在同一轴线上，也会受到地面运动的扭转分量、活荷载的偏心及其他复杂因素的影响，也会引起结构的扭转振动。

造成扭转破坏的一个重要原因是平面刚度是否均匀，而剪力墙的布置是影响刚度是否均匀的主要因素。

2、建筑结构的平面和立面布置（1）平面布置地震区的高层建筑，最好采用圆形、方形或矩形平面，椭圆形、扇形、正六边形、正八边形也可以采用。

虽然三角形平面看起来也比较简单和对称，但它并非沿主轴方向都对称，地震时也易产生较强的扭转振动，所以地震区高层建筑的现状尽量避免采用三角形。

高层建筑结构设计中扭转效应的控制措施

⾼层建筑结构设计中扭转效应的控制措施2019-09-13摘要：⽂章对结构扭转机理及扭转变形做了简单分析，结合⼯程实践，提出了⼀些⾼层建筑结构设计中扭转效应的控制措施。

关键词：⾼层建筑；结构设计；扭转效应；控制措施Abstract: the paper analyses the mechanism and torsional deformation structure reverse do a simple analysis, combined with the engineering practice, this paper puts forward some high-rise building structural design of controlling torsion effect of the measures.Keywords: high building; Structure design; Torsion effect; Control measures中图分类号：S611⽂献标识码：A ⽂章编号：1引⾔国内外历次震害表明，当结构平⾯不规则、质量中⼼与刚度中⼼偏差较⼤或者结构的抗扭刚度较⼩时，地震时会产⽣较⼤的扭转效应，使得结构产⽣较严重的破坏。

国内⼀些振动台模型的试验结果也表明了这⼀点。

因此，《⾼层建筑混凝⼟结构技术规程》(JGJ3―2002)(以下简称《⾼规》)针对扭转控制提出了⼀些控制措施及控制参数，防⽌结构出现较⼤的扭转反应⽽导致破坏。

下⾯结合⼯程实例讨论下在⾼层建筑结构的设计中如何对结构的扭转进⾏控制。

2结构扭转机理及扭转变形分析2.1结构扭转机理根据材料⼒学可知，当⼀个构件受到扭矩作⽤时，离构件刚度中⼼越远的地⽅剪应⼒越⼤，剪切变形也越⼤。

在整体建筑结构中，当结构受到扭矩作⽤时，竖向构件将承受剪⼒。

如图1所⽰的⼀均匀对称的结构，质⼼和刚⼼重合于O点，当结构受到⼀扭矩T，那么将在各柱中产⽣F1和F2的剪⼒。

超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福

计--徐培福
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剪力墙结构，170米，中震不屈服
超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福
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外支撑框架无楼板连接
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花隔外框加普通外框，楼板不连续，梁加强，中震不屈服，试验
超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福
楼板作用
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超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福
4. 实例
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超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福
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大连国贸 330米，内筒外框，中震下弹性，内筒大震下不剪坏，外框25％总剪力，斜撑剪力墙试验。
超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福
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超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福
1. 性能目标的选定
建筑物性能目标=在某一设定的地震地面运动下（小震、中震、大震），建筑物的性能水准。
建筑物的性能水准为结构的性能水准，与非结构性能水准各种组合。
对“超限”高层结构抗震设计，先不涉及非结构，将结构的安全性能水准具体化。
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120米，框支层中震不屈服，减少扭转效应，楼板连接部位出铰进行复核。
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连接体及相邻墙体中震不屈服，竖向地震时程分析，连体跨中 6-7倍，模型试验。
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超限高层建筑结构基于性能的抗震设计--徐培福

高层结构的扭转反应控制简述

高层结构的扭转反应控制简述国内外历次震害表明，当结构平面不规则、质量中心与刚度中心偏差较大或者结构的抗扭刚度较小时，地震时会产生较大的扭转效应，使得结构产生较严重的破坏。

国内一些振动台模型的试验结果也表明了这一点。

因此，《高层建筑混凝土结构技术规程》。

（JGJ3-2002）（以下简称“高规”）针对扭转控制提出了一些控制措施及控制参数，防止结构出现较大的扭转反应而导致破坏。

一、扭转效应的产生原因2.1地震等外部因素地震波对建筑物的影响。

地震波有纵波、横波、面波三种传播方式。

其中横波是剪切波，横波会使地面左右抖动，具有很强的破坏性。

而面波沿着地表传播，是对建筑物造成破坏的根本原因。

2.2建筑物内部因素对于建筑物本身而言，引起扭转效应的最根本因素是建筑物本身抗扭转的刚度较小。

扭转刚度对结构产生作用于结构的地震扭矩。

从力学角度来看，构建离质心越远，其抗扭转刚度越大。

刚度偏心产生的扭转效应，可以用结构楼层的位移比来体现其效果。

地震作用于建筑物时，产生一个破壞力，该力作用于建筑物某点而不产生扭转效应时，这一点就被称为刚心。

由此可见对于建筑物而言刚心不是一成不变的，而是随着一些因素的改变而变化的。

当地震产生的力作用于建筑时，如果刚心与质心重合，则不产生扭转，而因为刚心存在不确定性，当刚心与质心不重合产生偏心距时，扭转效应的值就是偏心距和地震力的乘积，那么就有公式T=F*e。

由公式可见，当地震作用力不变时，偏心距越大，扭转效应就越大。

例如在上下结构的平面中，内收就会造成上下偏心，会对建筑产生极大的扭转效应。

二、建筑结构中偶然偏心率的研究与讨论在规程中规定计算地震作用时应该考虑偶然偏心这项影响。

因为这主要是考虑到在地震过程中由于地面的扭转反应使得质量分布与计算值的不同和在反应过程里抗侧力的结构退化的程度的不同等因素。

所以我们应该在计算过程中考虑到偶然偏心的这种影响。

在当前，无论是国内还是国外对于地面的扭转运动分量的记录是很少的，都不能给出确切的计算值。

超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法_肖从真_徐培福_杜义欣_李建辉

第47卷第2期2014年2月土木工程学报CHINA CIVIL ENGINEEＲING JOUＲNALVol．47Feb．No．22014基金项目：国家"十二五"科技支撑计划课题（2012BAJ07B01）作者简介：肖从真，博士，研究员收稿日期：2013-09-23超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法肖从真徐培福杜义欣李建辉（中国建筑科学研究院，北京100013）摘要：由于缺乏可靠的长周期地震动记录，使得设计反应谱在长周期段的取值仍然存在较大的不确定性，而超高层结构的周期长，遭遇长周期成分突出的地震时，往往会遭受比较严重的破坏。

指出我国目前采用的设计反应谱在长周期部分与国外反应谱的差别和问题，基于震害实例，分析远场地震的特征和对超高层建筑的影响，提出超高层建筑考虑长周期地震影响的另一种控制方法，并通过实际工程算例进行了验证，表明该控制方法是可行的。

关键词：超高层；长周期地震波；最小剪重比；刚度控制；位移角限值中图分类号：TU973+．3文献标识码：A 文章编号：1000-131X （2014）02-0012-11Another controlling method on long-period seismic responsesfor super high-rise buildingsXiao CongzhenXu PeifuDu YixinLi Jianhui（China Academy of Building Ｒesearch ，Beijing100013，China ）Abstract ：Due to the absence of reliable long-period seismic ground motion records ，the long-period values of design response spectrum may have high uncertainties．The super high-rise structures possess the characteristic of long-period so that they may be seriously damaged in the earthquakes due to significant long-period ground motions．Some differences and problems in long-period values of design spectrum between chinese code and oversea seismic design codes were pointed out．Based on realistic investigations of earthquake damages ，the characteristics of far-field ground motion and their effects on super high-rise structures were analyzed．Consequently ，another controlling method of long-period seismic responses for super high-rise building structures was proposed ，and furthermore its feasibility was validated by practical engineering examples．Keywords ：super high-rise building ；long-period seismic wave ；minimum shear-gravity ratio ；stiffness control ；story drift limitE-mail ：xiaocongzhen@cabrtech．com引言自振周期较长的超高层建筑结构对长周期地震动较为敏感，在含有较大成分长周期地震波的远场地震作用下，可能产生较大位移和大幅摇摆，导致结构产生较严重破坏，这已成为超高层建筑的重要安全隐患。

高层建筑结构抗扭设计中的几个问题_徐培福黄吉锋陈富盛

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引言高层建筑结构因扭转反应剧烈而引起的震害很
出了一些探讨性的问题，本文就高层建筑结构抗扭设计中遇到的几个问题作进一步的研讨和阐述。 1 影响结构扭转激振和反应的主要因素及控制措施结构在地震作用下的扭转问ห้องสมุดไป่ตู้包含三个要素：
多，有效控制结构的抗扭特性和扭转反应是抗震设计中的重要问题。结构扭转激振及反应与结构平动反应相比有更多的不确定因素，抗扭设计中对结构扭转效应的估计和控制更为困难。许多国家的抗震规范对结构抗扭设计都提出了设计概念及计算方（ GB 50011 —2010 ）法。我国《建筑抗震设计规范》《高层建筑混凝土结构技术规程》（ JGJ 3 — 及 2002）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（ JGJ 3 — 2010 ）［1］（简称高规）也提出了比较详细的设计概念及控制结构扭转反应的计算方法，多年的工程应用表明，这些规定是必要的、可行的；工程应用中也提
图1
T t / T l ）曲线相对扭转反应周期比（ θ r / u-
2． 2 降低结构扭转反应对偏心率的敏感性除了要避开扭转反应的最大峰在实际工程中，值，还宜使周期比明显小于 1． 0 。为说明问题，现在。考察结构扭转反应对偏心率的敏感性所谓敏感性，指的是当结构的偏心率出现单位增加时，结构扭转反应的增加幅度。敏感性越小，结构抵抗扭转的能力就越强，反之，抗扭能力越弱。由图 1 不难看出，周期比大于 1． 0 时的抗扭敏感性远大于周期比小于 1． 0 时的抗扭敏感性，从这个角度看，只能将周期比限制在明显小于 1． 0 的某个范围内。此外，对于偏心率较大的结构（比如偏心率 e / r 大于 0． 4 ），扭转反应将随着周期比的增大而单调增大，仅从控制结构扭转反应大小的角度考虑，避开周期比大于 1． 0 的区域也是必要的。综上分析表明，周期比越小，结构的抗扭性能越好，但工程设计中周期比的限值应该有一个比较合理、可行的数值。高规在广泛征求意见的基础上，规定了结构第一扭转周期与结构第一平动周期的比值 A 级高度高层建筑不应大于 0． 9 ， B 级高度高层建筑、超过 A 级高度的混合结构及高规第 10 章所指的复杂高层建筑不应大于 0． 85 ，这条规定的主要目标是控制结构弱轴方向的抗扭性能，这与震害经验

高层建筑在结构震动台试验的地震反应

高层建筑在结构震动台试验的地震反应纪晓东摘要当受到长周期地震动，高层建筑楼层上进行大的反应。

家具及非结构构件容易受到重大损害在这样的事件里。

本文提出了一个全面的子结构振动台试验重现大型高层建筑楼的反应建筑物。

反应在楼的顶层，一个虚拟的30层楼模型受到合成长周期地震动的是作为一个目标波形再现。

由于各种容量的限制，振动台在直接再现这种大型反应较困难，一个聚合橡胶系统（rubber-and-mass system）被设计来放大震动台的运动。

为实现准确复制的楼层反应，一种控制程序称开环补偿逆动力学仿真算法（IDCS）用于生成一个特殊的输入波的振动台。

实现IDCS算法，我们用模型匹配方法model matching method和H∞方法用来构造控制器。

本文提出了一个数值例子来说明IDCS算法，并且比较了不同性能的方法控制器的设计。

本文举出了一系列全面的子结构的振动台试验进行e-defense验证了该方法的有效性和审查的地震行为的家具。

本试验结果表明，rubber-and-mass系统能够放大震动台运动影响约3.5的最大速度和位移，另外，子结构的振动台试验可以复制的大型地板反应了几分钟。

引言长周期，长时间地运动的诱发地震在太平洋俯冲洋脊区预计在未来几十年将持续影响日本，具有非常高的概率[ 1 ]。

高层建筑是容易维持显着的反应的特点是许多周期振动大的速度和位移。

2类型的损害可能发生的事件。

梁柱连接很容易受到严重的低周疲劳故障造成许多周期的塑性变形[ 2 ]。

家具及非结构构件在顶端的楼层很可能是哈肯显着，导致滑，跌倒，翻转，和碰撞的这些元素[ 3 ]。

要检查家具的抗震性能下大型落地回应，大规模测试区必须的，因为它是非常困难的，没有相似的损失缩小尺寸的家具。

很显然为高层建筑做一个整体的，全面的测试是行不通的。

另一种方式是在应用程序的在线混合测试，这是能够处理大规模的结构，通过引入子结构技术substructuring techniques [4-8]。

地震作用下的高层建筑动力响应与减震策略

地震作用下的高层建筑动力响应与减震策略在当今城市化进程不断加快的背景下，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。

然而，地震作为一种不可预测且极具破坏性的自然灾害，给高层建筑的安全带来了巨大的威胁。

了解地震作用下高层建筑的动力响应，并采取有效的减震策略，对于保障人们的生命财产安全至关重要。

地震作用下，高层建筑会产生复杂的动力响应。

首先，地震波的传播特性会对建筑结构产生影响。

地震波包括纵波、横波和面波，它们以不同的速度和方式在地下传播，到达建筑物时会引起结构的振动。

高层建筑由于其高度较大，自振周期较长，往往更容易与长周期的地震波产生共振，从而导致较大的变形和内力。

其次，建筑结构的自身特性也是决定动力响应的关键因素。

结构的刚度、质量分布、阻尼等都会影响其在地震中的表现。

例如，刚度不足的结构容易发生较大的变形，而质量分布不均匀可能导致结构的扭转效应，增加破坏的风险。

为了减轻地震对高层建筑的影响，减震策略应运而生。

其中，基础隔震是一种常见的方法。

通过在建筑物基础与地基之间设置隔震装置，如橡胶隔震支座，可以延长结构的自振周期，减少地震能量的向上传递，从而降低上部结构的地震响应。

这种方法适用于新建建筑，能够有效地提高建筑物在地震中的安全性。

另一种有效的减震策略是耗能减震。

耗能装置如黏滞阻尼器、金属阻尼器等被安装在结构的关键部位，在地震作用下通过变形来消耗能量，减轻主体结构的负担。

这些阻尼器能够有效地控制结构的位移和加速度，提高结构的抗震性能。

此外，加强结构的抗震设计也是必不可少的。

在设计阶段，充分考虑地震作用的影响，合理确定结构的体系和构件尺寸，保证结构具有足够的强度、刚度和延性。

同时，采用先进的计算分析方法，如时程分析，准确评估结构在地震作用下的响应，为设计提供可靠的依据。

在实际工程中，常常会综合运用多种减震策略，以达到更好的减震效果。

例如，在某一高层写字楼的设计中，采用了基础隔震和耗能减震相结合的方式。

在基础部分设置了橡胶隔震支座，同时在框架柱和剪力墙中安装了黏滞阻尼器。

双向地震作用扭转振动效应论文

双向地震作用扭转振动效应论文【摘要】目前高层结构发展迅速，本文通过研究双向地震作用下高层结构的扭转振动耦联反应及计算，分析了影响扭转振动的因素，并提出结构抗震设计中的一些建议。

【关键词】双向地震；扭转振动效应；抗震设计1 前言强震观测表明，几乎所有的地震作用都是多向性的，尤其是沿水平方向和竖向的震动作用，会使结构产生扭转振动破坏。

因此，在进行结构抗震分析时，尤其是在抗震设防烈度较高的地区，仅考虑单向地震分量的作用是不够的，高层建筑结构的抗震设计应该考虑扭转振动效应，特别是扭转与平移振动的耦连反应引发的动力放大作用[2]。

2 双向水平地震作用下平扭振动耦联反应近似计算公式2.1 基本假定该近似方法适用于竖向布置比较均匀的刚性楼板建筑，其一阶侧振及扭振周期大于场地特征周期（Tg），只考虑一阶侧移振型与一阶扭转振型的耦联反应，不计高阶振型的影响[3]。

2.2 计算模型2.2.1 初始系统建筑结构的平面坐标原点位于质心Cm处，刚心Cs的坐标为（ex，ey）。

对结构的总体质量阵和刚度阵做凝聚处理，只保留顶部的自由度。

2.2.2 偏心系统在双向地震作用下的扭转（1）偏心系统的固有振动特性[4]建立系统的平衡方程得：（1）其中，，得偏心系统的特征值问题：= （2）其中，，，为凝聚后结构的x，y向侧向刚度和扭转刚度；m 为凝聚后结构质量；回转半径，为凝聚后的转动惯量；该初始系统的侧振和扭转的特征值分别为：，，。

解得系统的三个特征值为，，，从而得相应的振型为：（3）表示为结构的第层。

（2）偏心系统在侧向地震力作用下的特性[4]建立系统的平衡方程得：（4）其中，，C为阻尼矩阵，为地面运动加速度向量，可表示为（5）上式中，分别为x，y方向的地面运动加速度函数，根据建筑抗震规范，即假设。

把（4）式在主振型坐标下解耦，其中令，Y 为主振型坐标，得：（i=1，2，3）（6）其中，，，分别为主振型坐标中的广义质量、阻尼、刚度。

超限高层建筑结构基于性能的抗震设计-徐培福

长期性能监测与维护
长期监测
利用传感器和监测系统，实时监测结构的性能和状态，及时发现潜在问题。
预防性维护
根据监测数据，预测结构的性能退化和损伤趋势，采取预防性措施进行维护。
修复加固
对于已经出现损伤的结构，采用先进的修复加固技术，恢复其抗震性能和承载能力。
感谢观看
THANKS
抗震设防要求高
由于超限高层建筑的高度和不规则性，抗震设防要求更为严格。
02
基于性能的抗震设计理念
性能目标设定
建筑物重要性分类
根据建筑物的重要性，设定不同的抗震性能目标，如生命安全、正常使用等。
地震动参数
根据地震动参数，如地震烈度、震级等，设定不同的抗震性能目标。
结构类型
针对不同结构类型，如框架结构、剪力墙结构等，设定不同的抗震性能目标。
超限高层建筑结构基于性能的抗震设计-徐培福
• 超限高层建筑的定义与特点 • 基于性能的抗震设计理念 • 超限高层建筑抗震设计中的关键
问题 • 徐培福教授的贡献与研究成果 • 超限高层建筑抗震设计的未来发
展方向
目录
01
超限高层建筑的定义与特点
定义
高度超过规范限制的高层建筑。
所在地区地震烈度较高，地震作用复杂。
04
徐培福教授的贡献与研究成
果
理论框架建立
徐培福教授在基于性能的抗震设计理论框架的建立方面做出了重要贡献。他深入研究了地震作用下的结构行为，提出了基于性能的设计理念，为高层建筑抗震设计提供了新的思路和方法。
徐培福教授提出了基于性态的抗震设计理论框架，该框架将结构抗震设计分为三个水准：小震不坏、中震可修、大震不倒，为高层建筑抗震设计提供了明确的性能目标。

浅析抗震加固改造方法及发展趋势

高层建筑结构在地震作用下的扭转振动效应刚度必须要对建筑物的最大位移以及不同楼层之间的位移加以限制将刚底层对抗震性能的影响郭旭静高层框架剪力墙结构的抗震性能分析太原理工大学在高层建筑中底层往往要高于其它层不同的底层高度具有不同的抗震魏琏韦承基水平地震作用下不对称不规则结构的抗扭设计方法研究性能
生旦蔓塑Ｉ工２Ｑ１：垒ｇ！Ｑ：ｆ
题，框架剪力墙结构也越来越多的出现在我们的生活当中。随着科技的不断进步，人们对框架剪力墙结构的研究日益深入，因此分析框架剪力结构的抗震性能具有比较重要的现实意义。本文首先分析了框架剪力结构的受力情况以及在抗震方面的优势；然后分析了影响框架剪力墙结构抗震性能的因素。确定能够充分提高结构抗震性能的最佳参数，为建筑物的设计提供了参考数据。－
谭《鞫框架剪力墙结构：受力特点抗震性能影响因素
前言
高，框架剪力墙结构的刚比重也出现相应的变化，当层高５．２米时出现最大值，与之相反框剪结构的刚比重与底层高度的关系不大。底层高度发生变化时，最大水平位移、刚比重等都会出现相应的变化，因此要通过研究确定最合适的底
参考文献［１］苗晓瑜．钢筋混凝土中高剪力墙结构抗震性能试验研究与有限元分析［Ｄ］西安建筑科技大学，２００４［２】刘智星钢筋混凝土框架一剪力墙结构抗震性能评估［Ｄ］．北京工业大学，２００８．［３］徐培福，黄小坤．高层建筑混凝十结构技术技术规程理解与应用【Ｍ］北京：中国建筑业出版社．２００３
学术争鸣
稻围

浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施徐斌峰

浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施徐斌峰摘要：地震灾害已经成为当前对于人类生活造成破坏严重性最大的一种地质类自然灾害，随着建筑行业的不断发展和进步，很多高层建筑拔地而起，对于当代建筑结构设计中的隔震减震措施也需要提供相应的重视，目前已经逐步通过了各种结构来增强建筑的隔震减震效果，隔震减震结构是一种能够通过建筑物内部相关结构吸收地震过程中所产生巨大能量的构造物。

在此，本文通过对高层建筑结构设计中的隔震减震应用进行简要的分析和讨论，并根据此提出相应的隔震减震措施，希望能为高层建筑结构设计工作提供一些文本上的帮助。

关键词：高层建筑结构设计；隔震；减震；措施导言：在建筑结构设计中，能否充分地考虑到抗震问题，并且使用有效的措施达到抗震的目的，对于建筑结构的安全性和稳定性有着十分重要的影响，长期以来，建筑设计人员在设计建筑的时候，都是坚持小震不塌，大震能修的原则，在设计方面使用了很多措施进行抗震工作，但是，由于各种因素的影响，这方面的工作还是存在一定的问题，本文对于建筑设计中抗震措施进行分析，希望能够起到一定的作用。

隔震建筑的抗震能力较强，特别适合在高烈度地区、对抗震安全性和使用功能有较高要求或专门要求的建筑。

如地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，或地震时可能导致大量人员伤亡的建筑工程，或使用上有特殊要求涉及国家公共安全和地震时可能发生严重次生灾害等的建筑工程，均可考虑采用隔震技术。

1隔震减震结构的构造措施以及其维护管理隔震减震结构的构造主要包括隔震底座的设计和布置、隔震支座和建筑上、下部结构的连接、隔震层的梁、柱、墩和板的加强，隔震层所安置的防火措施，便于操作和更换隔震底座的空间等一系列隔震装置。

在高层建筑工程结构设计中，除了以上结构的施工设计需要考虑之外，还要注意防震缝和水平隔离缝的设置和维修，楼梯、电梯以及挡土墙和坡道等隔震层的设置，还有建筑物结构内部配管和配线等设备的构造和设计也是高层建筑结构设计工作中必不可少的一部分，这些结构的设计和设定都会直接对建筑物在日后投入运营之后的抗震能力起到至关重要的作用。

浅谈高层建筑结构在地震作用下的受力特点及地震反应分析方法

３．高层建筑的地震反应分析方法
３．１抗震设防的三水准、二阶段地震是多发性的，一个地区在未来一定时期内可能遭遇的地震将不止一次，烈度或高或低。当今我国的建筑抗震设计，
是采用以概率理论为基础的多水准设计方法。根据唐山、海城地震经验，并参考国外抗震设计思想，我国抗震规范对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求，“ 三水准 ”即“ 小震不坏、中震可修、大震不倒 ”。其具体内容是：
３．２高层建筑结构地震反应分析方法一般来说，高层建筑的地震反应分析方法可分为确定性分析方法和随机分析方法两种。由于地震动是随机发生的，结构的地震反应也是随机的，因而应该用随机振动理论，通过概率统计的方法得到结构的地震反应。但是由于建立完整的随机过程模型十分困难，所以目前这方面的研究较少。确定性的分析方法按照其发展历史可以分为三类［４］：（１）．静力方法：这一理论由日本学者大森房吉于１９９０年最早提出。该方法把结
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构所受到的地震作用简化为作用于结构的等效水平静力，结构所受到的地震力为
（１）
式中：Ｗ为结构重量，ａｍａｘ为结构的静力等效水平最大加速度（即地面最大加速度），ｋ＝ａｍａｘ／ｇ为地震系数。该理论假定结构是绝对刚性的，所以结构任一点单位质量所受的地震力都是相等的。
（２）．反应谱方法：本世纪４０年代，美国学者Ｍ．Ｂｉｏｔ提出了利用已有的地震记录来计算反应谱的概念。５０年代初，Ｇ．Ｗ．Ｈｏｕｓｎｅｒ将这一设想加以应用并且推广。反应谱方法考虑了结构的动力特性（自振周期和阻尼）和地震动的动力特性之间的关系，同时保持了原来的静力形式。结构所受的最大地震基底剪力为：