什么时候需要考虑偶然偏心,双向地震
什么情况下考虑：偶然偏心和双向地震力
什么情况下考虑：偶然偏心和双向地震力
一、偶然偏心的含义指的是：由于偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特征的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。
偶然因素主要是指由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。
（1）《高规》3.3.3条要求：计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。
《抗规》5.2.3条要求规则结构不进行扭转耦联时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。
程序按《高规》执行，主要是因为程序自行确定边榀框架柱困难。
（2）《高规》4.3.5条在判别结构平面的规则性时，要求考虑偶然偏心影响，并对楼层采用强制“刚性假定”。
而《高规》4.6.3条规定在计算层间最大位移与层高之比时要求不考虑“偶然偏心”，这与《抗规》5.5.1条要求是一致的。
从上面说明可以看出，它是一个多选开关。
（3）《高规》3.3.3条条文说明“当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响”
二、1. 《抗规》5.1.1-3条、《高规》3.3.2-2条都规定“质量和刚度分布都明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响”，也就是说计算双向水平地震应同时考虑扭转耦联。
2. 一般而言，楼层最大位移与平均位移比值，A级高度高层建筑大于1.4，B级高度高层建筑大于1.3时，可认为质量和刚度分布明显不对称、不均匀，需考虑双向水平地震。
3. 《抗规》5.2.3条条文说明中“如果考虑扭转影响的地震作用效应小于考虑偶然偏心引起的地震效应时，应取后者安全，但二者不叠加计算”，程序可以按此要求同时选取偶然偏心和双向地震作用同时计算。
浅谈关于偶然偏心和双向地震选取的几种说法
浅谈关于偶然偏心和双向地震选取的几种说法《高规》规定只有质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，才考虑双向地震作用。
那么，如何确定刚度明显不对称、不均匀？说法一：在非偶然偏心作用下，结构位移比＞1.2，或在偶然偏心作用下，**高度建筑结构位移比＞1.4，B级高度建筑结构位移比＞1.3，需要考虑双向地震作用。
来源：2005年7月18～20日在京举办了首次“PKPM结构设计软件在应用中的问题解析”讲座。
说法二：验算结构位移比时,总是要考虑偶然偏心；结构构件设计时，分下列两种情况处理:1) 如果位移比超过1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心；2)如果位移比小于1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心。
来源：《PKPM 新规范计算软件TAT、SATWE、PMSAP应用指南》-黄吉锋。
说法三：一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断，若该值超过扭转位移比下限1.2较多(比如**高度高层建筑大于1.4，B 级高度或复杂高层建筑等大于1.3)，则可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。
来源：《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)若干问题解说》--黄小坤。
说法一和说法三比较接近，而说法二和其他两种差别较大，要严格的多，哪一种说法是正确的？朱炳寅老师答：通过楼层位移比来判别结构的对称性和均匀性，是较为合理的量化手段，具体量值应根据工程经验结合工程的具体情况确定，即：工程重要或复杂时，可适当从严，反之可适当放松。
我认为说法二比较合理，在结构扭转影响比较大时，应考虑双向地震，反之应考虑偶然偏心。
综上，个人的处理方法：对于高层：考虑经济性情况下：点【考虑偶然偏心】进行一次计算；若位移比>1.2（1.4），按【考虑双向地震作用】再进行二次计算；若位移比<1.2（1.4），取【考虑偶然偏心】的一次计算结果。
考虑安全性的情况下：同时点选【考虑偶然偏心】和【考虑双向地震作用】进行计算，PKPM在计算内力时会自动选择二者之间较大值进行设计。
偶然偏心和双向地震作用的选择
第一个:双向地震作用。
我做的很多住宅项目都是私活这些给做私活老板的心态就是设计费要省结构设计也得省。
而双向地震作用就是这么一个小选项，点起来就有可能增加比较可观的配筋增量。
这个可是比扣通长钢筋之类的要可观多了。
可是什么时候点双向地震?江湖做法基本是无论什么情况都点双向地震。
毕竟配筋量增多了任何一个审图都不会因为你点了双向地震而不通过。
可是为了满足甲方限钢量要求，你得节省的情况下。
想不点这个选项就有点纠结了。
首先看规范怎么说的。
《抗规》5.1.1.3 。
质量刚度分布明显不对称要考虑双向地震。
《高规》4.3.2 。
就是质量刚度分布明显不对称要考虑双向地震。
一看这两个条文就傻眼了什是质量刚度分布明显不对称。
没有明确的定量设计要求。
于是就有了五花八门的答案:最保守的认为只要你不是柱网工工整整的就是质量刚度分布明显不对称。
也就是说基本你什么情况下都得点双向地震.典型代表为西部欠发达地区小县城地区的审图中心。
中等保守的认为位移比大于 1.2的为扭转不规则参考依据是抗规的3.4.3-1 的平面不规则类型的那个表格。
典型代表二线城市审图中心这个也是比较主流的设计思路。
非常开放的认为位移比大于1.35 或者1.3才考虑双向地震才算是质量刚度分布明显不对称。
参考依据某些专家的论文。
典型代表北上广审图中心。
这个就要人命了到底如何选取呢？听谁的呢？一般情况下位移比小于1.2 不点双向地震是主流设计思路。
也是最容易被人接受的。
也是审图最容易接受的。
这个时候如果你做的外地项目如果你们院不是北京院、上海现代院广东省院这样的大院。
那么你想不点这个选项。
建议先把位移比调整到小于1.2.如果你位移比大于1.2 小于1.35 你还想不点双向地震。
建议先打电话和审图沟通。
如果是做青海宁夏等小县城的地区的项目那么你位移比无论多少，想不点双向地震都建议和审图沟通。
做北上广的项目那么就方向大胆地不点双向地震吧。
第二：偶然偏心偶然偏心考虑活荷载分布不均匀造成质心偏移。
浅谈偶然偏心和双向地震作用在结构设计中的应用
浅谈偶然偏心和双向地震作用在结构设计中的应用摘要：在结构设计过程中，是否需要考虑偶然偏心和双向地震作用？何时考虑偶然偏心和双向地震作用？一直困扰着一些刚刚走上工作岗位的设计新人。
本文从规范条文出发浅谈偶然偏心和双向地震作用在结构设计中的应用。
关键词：偶然偏心；双向地震；结构设计；软件应用一、概述由偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。
考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能最不利的地震作用。
偶然偏心可分为两类：一是质量偏心。
实际工程都有设计及施工误差，使用时荷载尤其是活荷载的布置与结构设计时的设想也有偏差，因此，实际质心与理论计算的质心有差异。
二是地震地面运动的扭转分量等因素引起的偶然偏心。
对于质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。
二、规范相关条文1、《建筑抗震设计规范》（GB 20011-2010）（以下简称抗规）第3.4.3条条文说明：扭转位移比计算时，楼层的位移不采用各振型位移的CQC组合计算，按给定水平力计算，可避免有时CQC计算的最大位移出现在楼盖边缘中部而不是角部。
该水平力一般采用振型组合后的楼层地震剪力换算的水平作用力，并考虑偶然偏心。
偶然偏心大小的取值，除采用该方向最大尺寸的5%外，也可考虑具体的平面形状和抗侧力构件的布置调整。
第5.1.1条质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
2、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）（以下简称高规）第4.3.3条计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。
每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：。
式中ei——第i层质心偏移值（m），各楼层质心偏移方向相同Li——第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度（m）第3.4.5条结构平面布置应减少扭转的影响。
何时考虑双向地震与偶然偏心(非常实用)
何时考虑双向地震与偶然偏心在抗震设计时，建筑结构的地震作用计算，在何种情况下应考虑偶然偏心的影响？在何种情况下应计算双向水平地震作用下的扭转影响？这一看似简单的问题，却有许多初学者（包括一些从事结构设计多年的老同志）在具体设计时也有被搞得晕晕乎乎、茫然不知所措的情形；考虑到此问题比较重要，且在应用中又存在较多疑问，现根据姜学诗先生编著的《混凝土结构设计问答实录》（机械工业出版社 2009.3版）的问题18以及一些其他设计资料编录如下：1.《砼高规》第3.3.3条规定：无论高层建筑结构的平面是否规则，在计算单向水平地震作用时，均应考虑质量偶然偏心的影响；高层建筑结构在采用底部剪力法计算结构的地震作用时，也应该考虑质量偶然偏心的影响；2.对于《抗规》中的建筑结构，《抗规》没有明确规定在计算单向水平地震作用时是否应该然偏心的影响，但是《抗规》在第5.2.3条就规则结构如何估计在水平地震作用下的扭转影响时作出如下规定：规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。
一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。
注：关于结构的“扭转刚度较小”的一般定义：一般是指框架--核心筒结构或类似的结构，当第一振型以扭转为主的振型TΘ时，或TΘ不为第一振型，但满足TΘ>0.7Tx1或TΘ>0.7Ty1时、对于较高的高层建筑，当满足TΘ>0.7Tx2或TΘ>0.7Ty2时，均属于扭转刚度较小的结构，应当考虑地震作用的扭转效应。
但如果考虑扭转影响的地震作用效应（例如，将地震作用效应乘以增大系数1.3）小于考虑偶然偏心引起的地震作用效应时，应采用后者，以保证抗震设计的安全，但两者不应当叠加计算，通常取两者的最不利计算结果来进行结构设计。
由于SATWE软件在进行结构地震作用计算时，会自动按扭转耦联计算，故当采用SATWE软件进行结构分析计算时，对于平面规则的建筑结构，根据《抗规》第5.2.3条的规定，实际上可以不必将地震作用效应乘以增大系数来考虑扭转的影响。
高层建筑考虑双向水平地震作用和偶然偏心适用条件
高层建筑考虑双向水平地震作用和偶然偏心适用条件一、规范条文抗规5.1.1条规定：质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
抗规5.2.3条规定：规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。
一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。
5.2.3条文说明中提到：对于平面规则的建筑结构，国外的多数抗震设计规范也考虑由于施工、使用等原因所产生的偶然偏心引起的地震扭转效应及地震地面运动扭转分量的影响。
本次修订要求，规则结构不考虑扭转耦联计算时，应采用增大边榀结构地震内力的简化处理方法。
高规JGJ3-2002第3.3.2条(强制性条文)规定，质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响。
高规JGJ3-2002第3.3.3条规定，计算单向地震作用应考虑偶然偏心的影响。
高规JGJ3-2002第 4.6.3按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比△u/h 之注：楼层层间最大位移△u以楼层最大的水平位移差计算，不扣除整体弯曲变形。
抗震设计时，本条规定的楼层位移计算不考虑偶然偏心的影响。
高规JGJ3-2002第4.3.5 结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
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，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
关于偶然偏心
偶然偏心和双向地震作用的正确选用
考虑偶然偏心：[是]或[否]
偶然偏心的含义指的是：有偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能最不利的地震作用。详见《SATWE用户手册》125页10条。
11 双向地震的扭转效应
《建筑抗震设计规范GB50011-2001》第5.1.1条规定，质量和刚度分布明显不对称的结构应计入双向地震作用下的扭转影响。
现在我们考虑某个地震反应参数，该参数在X和Y地震作用下的反应分别 ,那么在考虑了双向地震扭转效应后，对应于双向地震工况 和 的地震反应 ， 将如下计算：
——摘自《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》12页第3.3.3条
5.1.1 各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：
3 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
——摘自《建筑抗震设计规范GB 50011-2001（2008年版）》第26页第5.1.1条3款
当为不规则高层，考虑双向地震
双向水平地震作用的要求是2000系列新规范新提出的要求。需要注意几点：（1）合理界定“明显不对称、不均匀”。这是一个模糊的提法，难于界定时按双向水平地震作用计算即可；（2）按双向地震作用计算时可不再考虑偶然偏心影响；（3）按双向地震作用计算时，柱均宜按双向偏压计算。
对于只考虑单向水平地震作用的情况，需注意如下内容：（1）对不计算双向水平地震作用的高层建筑结构，均应计算单向水平地震作用下的扭转。注意此处提出的是计算单向水平地震作用下的扭转，不同于“新抗规”第5.1.1条“应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响”的规定。计算单向地震作用应考虑偶然偏心，根据3.3.3条取 （Li为第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度）；（2）认为考虑了平扭耦联计算之后即可不考虑偶然偏心的观点是错误的。考虑平扭耦联计算的同时仍必须考虑偶然偏心。但考虑偶然偏心时则不一定必须考虑平扭耦联（如对于很规则的高层建筑结构）。
什么时候需要考虑偶然偏心,双向地震
考虑偶然偏心，双向地震的作用1.规范及规范条文说明（1）抗震规范质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
【5.1.1条】（2）高规3.3.3 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。
每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：ei=±0.05Li （3.3.3）式中ei——第i层质心偏移值（m），各楼层质心偏移方向相同；Li——第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度（m）。
4.3.5 结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2借，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
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，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
（3）高规条文说明3.3.3 国外多数抗震设计规范规定需考虑由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的偶然偏心的不利影响。
即使对于平面规则（包括对称）的建筑结构也规定了偶然偏心；对于平面布置不规则的结构，除其自身已有的偏心外，还要加上偶然偏心。
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震内力的简化方法考虑偶然偏心的影响。
对于高层建筑而言，增大边榀结构内力的简化方法不尽合宜。
因此，本条规定直接取各层质量偶然偏心为0.05Li（Li为垂直于地震作用方向的建筑物总长度）来计算单向水平地震作用。
实际计算时，可将每层质心沿主轴的同一方向（正向或负向）偏移。
采用底部剪力法计算地震作用时，也应考虑质量偶然偏心的不利影响。
何时考虑双向地震与偶然偏心(非常实用)
何时考虑双向地震与偶然偏心在抗震设计时，建筑结构的地震作用计算，在何种情况下应考虑偶然偏心的影响？在何种情况下应计算双向水平地震作用下的扭转影响？这一看似简单的问题，却有许多初学者（包括一些从事结构设计多年的老同志）在具体设计时也有被搞得晕晕乎乎、茫然不知所措的情形；考虑到此问题比较重要，且在应用中又存在较多疑问，现根据姜学诗先生编著的《混凝土结构设计问答实录》（机械工业出版社 2009.3版）的问题18以及一些其他设计资料编录如下：1.《砼高规》第3.3.3条规定：无论高层建筑结构的平面是否规则，在计算单向水平地震作用时，均应考虑质量偶然偏心的影响；高层建筑结构在采用底部剪力法计算结构的地震作用时，也应该考虑质量偶然偏心的影响；2.对于《抗规》中的建筑结构，《抗规》没有明确规定在计算单向水平地震作用时是否应该然偏心的影响，但是《抗规》在第5.2.3条就规则结构如何估计在水平地震作用下的扭转影响时作出如下规定：规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。
一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。
注：关于结构的“扭转刚度较小”的一般定义：一般是指框架--核心筒结构或类似的结构，当第一振型以扭转为主的振型TΘ时，或TΘ不为第一振型，但满足TΘ>0.7Tx1或TΘ>0.7Ty1时、对于较高的高层建筑，当满足TΘ>0.7Tx2或TΘ>0.7Ty2时，均属于扭转刚度较小的结构，应当考虑地震作用的扭转效应。
但如果考虑扭转影响的地震作用效应（例如，将地震作用效应乘以增大系数1.3）小于考虑偶然偏心引起的地震作用效应时，应采用后者，以保证抗震设计的安全，但两者不应当叠加计算，通常取两者的最不利计算结果来进行结构设计。
由于SATWE软件在进行结构地震作用计算时，会自动按扭转耦联计算，故当采用SATWE软件进行结构分析计算时，对于平面规则的建筑结构，根据《抗规》第5.2.3条的规定，实际上可以不必将地震作用效应乘以增大系数来考虑扭转的影响。
关于偶然偏心
考虑偶然偏心计算时，对结构的荷载（总重、风荷载）、周期、竖向位移、风荷载作用下的位移及结构的剪重比没有影响；而对结构的地震力和地震下的位移（最大位移、层间位移、位移角等）有较大区别，平均增大18.47％；对结构构件（梁、柱）的配筋平均增大2％～3％。
——摘自《框架结构（结构专业）施工图设计实例》梁峰 张叙主编2007年版
10 偶然质量偏心
《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》3.3.3条规定，计算地震作用时，应考虑偶然偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5％。
偶然偏心的含义指的是：由偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能最不利的地震作用。
考虑双向地震作用：[是]或[否]
根据《抗规》第26页第5.1.1条3款（强条）：“质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响”。一般情况下，均可在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，此时可不考虑上一条的[偶然偏心]用户可根据实际工程情况选择是否需要考虑。
实际，对于多层结构而言，如果比较规则，那么可通过《抗规》第5.2.5条（剪重比的要求）来考虑结构的扭转和偶然偏心；对于高层而言，如果结构比较规则，则应选用“考虑偶然偏心”项，而不必再选“考虑双向地震作用”。对于不规则结构，不论多层还是高层均应选用“考虑双向地震作用”。
从理论上，各个楼层的质心都可以在各自不同的方向出现偶然偏心，从最不利的角度出发，我们在程序中只考虑下列四种偏心方式：
偶然偏心和双向地震分析
偶然偏心和双向地震选取（偶然偏心）→规范：高规4.3.3条规定，计算单向地震作用时，应考虑偶然偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。
→质量偶然偏心的含义：由偶然因素引起的结构质量分布的变化，将导致结构固有振动特性的变化，因而结构地震作用也将发生变化。
→程序处理方式：程序按简化方式考虑“质量的偶然偏心”：1）X向地震，所有楼层的质心沿Y轴向偏移±5%；2）Y向地震，所有楼层的质心沿X轴向偏移±5%→对内力组合的影响：考虑了偶然偏心地震后，就在原有的未偏心的地震基础上，新增加了四个地震工况+5%X、-5%X、+5%Y、-5%Y，在内力组合时，当遇到地震参与组合时，将增加两个偶然偏心地震的组合，即变成三个组合，地震组合数将增加到原来的三倍。
→质量偶然偏心是针对规则结构而设置的，规则结构计算的扭转效应较小，而实际结构在施工、使用时，不可能如计算时那样有规则的变形。
所以要考虑质量偶然偏心，以提高结构的安全度。
→程序没有执行抗震规范的“边榀放大效应”，所以多层结构也应通过“质量偶然偏心”来实现边榀的内力放大。
→在结构设计时，一般（多高层）结构只要不考虑“双向地震组合”，均应考虑质量偶然偏心，至少在验算位移比时，应考虑质量偶然偏心。
→考虑偶然偏心计算时，对结构的荷载（总重、风荷载）、周期、竖向位移、风荷载作用下的位移及结构的剪重比没有影响；而对结构的地震力和地震下的位移（最大位移、层间位移、位移角等）有较大区别，平均增大18.47％；对结构构件（梁、柱）的配筋平均增大2％～3％。
（双向地震）→《高规》3.3.2-2 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响；→《抗规》5.1.1-3 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响；→判断不规则结构：1）不考虑水平地震作用偶然偏心影响的多层建筑结构，以及考虑水平地震作用偶然偏心影响高层建筑结构，当扭转位移比大于1.2时，可判定为平面扭转不规则的结构。
关于偶然偏心与双向地震作用的选取
关于偶然偏心与双向地震作用的选取摘要：在建筑结构设计过程中，应根据工程实际情况合理选取偶然偏心、双向地震作用参数，这对建筑结构的整体分析有着重要的作用，也对工程的经济合理性有着不可忽视的影响。
关键词：偶然偏心;双向地震;抗震偶然偏心与双向地震作用是两个完全不同的概念，如何在设计中考虑二者的取舍问题，使工程达到安全与经济性结合，是一个合格的结构设计人员应该思考的问题，现结合我所遇到的工程疑问谈谈我对这个问题的分析和理解。
一、为何考虑偶然偏心现行国家标准《建筑抗震设计规范》里面，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震作用效应的简化方法考虑偶然偏心的影响。
而国外多数抗震设计规范认为，需要考虑由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。
一般来说，即使对于平面规则（包含对称）的建筑结构也规定了偶然偏心，对于平面布置不规则的结构，除其自身已有的偏心外，还要加上偶然偏心。
对于高层建筑而言，规定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每层投影长度的5％作为该层质量偶然偏心来计算单向水平地震作用，这点和国外有关标准的规定一致。
实际计算时，可将每层质心沿参考坐标系的同一方向（正向或者负向）偏移，分别计算地震作用和作用效应；也可近似按照原始质量分布情况计算地震作用，再按规定的质量偶然偏心位置分别施加计算的地震作用，分别计算结构的地震作用效应。
采用地震剪力法计算地震作用时，也应考虑偶然偏心的不利影响。
对于连体结构、多塔楼结构，相对分离的塔块可按其自身的边长确定相应楼层的质量偶然偏心。
二、为什么考虑双向地震作用在以往的地震观测和多次强震观测表明，几乎所有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。
《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.2条规定了考虑计算双向地震作用的情况，即质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构。
“质量与刚度分布明显不均匀不对称”，主要看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小，总体来说是一种宏观判断，一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断，若该值超过扭转位移比下限1.2较多（比如A 级高度高层建筑大于1.4、B级高度或复杂高层建筑等大于1.3），则可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。
关于双向地震的理解
规范条文：新抗震规范5.1.1条规定，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响。
具体操作原则：楼层位移比或者层间位移比超过1.2，考虑双向地震考虑双向地震对配筋的影响：一般平均增加5%-8%；单构件最大可能增加1倍左右。
偶然偏心规范条文：新高规3.3.3条规定，计算单向地震作用时，应考虑偶然偏心的影响，附加偏心距可取与地震作用方向垂直的建筑物边长的5%。
具体操作原则:1) 验算结构位移比时,总是要考虑偶然偏心2）结构构件设计时，分下列两种情况处理:2-1) 如果位移比超过1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心2-2) 如果位移比小于1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心1)验算位移比可以选择强制刚性楼板假定2) 验算位移比需要考虑偶然偏心，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心3)位移比超过1.2，需要考虑双向地震周期比不满足要求，如何调整？一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。
抗震规范（第三种）方法为通用方法，也是程序的缺省方式，通常工程均可采用此种办法底部大空间为一层时，刚度比计算可采用剪切刚度底部大空间为多层时，刚度比计算可采用剪弯刚度三种方法算出的楼层刚度可能差别很大，属正常，可以不必奇怪不考虑上部结构的刚度贡献,将会低估基础将会低估基础的整体性，很可能会导致错误的基础变形规律，这会造成基础设计在某些局部偏于不安全,而在另一些局部又可能存在不必要的浪费。
3：SATWE或TAT的位移和偶然偏心：答：按高规的第4.3.5条规定,在考虑偶然偏心影响的地震作用下验算楼层位移比;高规第4.6.3条注的规定,层间位移角计算可不偶然偏心的影响.小高层剪力墙住宅计算参数:按不规则建筑耦联计算,在验算扭转时考虑偶偏,不选双向地震,在载面设计时3#~6#考虑双向地震不选偶偏。
建筑结构设计：质量偶然偏心和双向地震作用是否同时考虑？
建筑结构设计：质量偶然偏心和双向地震作
用是否同时考虑？
质量偶然偏心和双向地震作用都时客观存在的事实，是两个完全不同的概念。
在地震作用计算时，无论考虑单向地震作用还是双向地震作用，都有结构质量偶然偏心的问题；反之，不论是否考虑质量偶然偏心的影响，地震作用的多维性本来都应考虑。
显然，同时考虑二者的影响计算地震作用原则上是合理的。
但是，鉴于目前考虑二者影响的计算方法并不能完全反映实际地震作用情况，而是近似的计算方法，因此，二者何时分布考虑以及是否同时考虑，取决于现行规范的要求。
安装《混凝土高规》的规定，单向地震作用计算时，应考虑质量偶然偏心的影响；质量与刚度分布不均匀、不对称的结构，应考虑双向地震作用计算。
因此，质量偶然偏心和双向地震作用的影响可不同时考虑。
如此规定，主要是考虑目前计算方法的近似性以及经济方面的因素。
至于考虑质量偶然偏心和考虑双向地震作用计算的地震作用效应谁更为不利，会随着具体工程的不同，或同一工程的不同部位（不同构件）而不同，不能一概而论。
因此，考虑二者的不利情况进行结构设计，显然是不可取的。
朱炳寅老师关于结构设计相关问题的网上问答8
问：《高规》规定只有质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，才考虑双向地震作用。
那么，如何确定刚度明显不对称、不均匀？说法一：在非偶然偏心作用下，结构位移比＞1.2，或在偶然偏心作用下，A级高度建筑结构位移比＞1.4，B级高度建筑结构位移比＞1.3，需要考虑双向地震作用。
来源：2005年7月18～20日在京举办了首次“PKPM结构设计软件在应用中的问题解析”讲座。
说法二：验算结构位移比时,总是要考虑偶然偏心；结构构件设计时，分下列两种情况处理:1) 如果位移比超过1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心；2) 如果位移比小于1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心。
来源：《PKPM 新规范计算软件 TAT、SATWE、PMSAP应用指南》-黄吉锋。
说法三：一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断，若该值超过扭转位移比下限1.2较多(比如A级高度高层建筑大于1.4，B级高度或复杂高层建筑等大于1.3)，则可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。
来源：《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)若干问题解说》--黄小坤。
说法一和说法三比较接近，而说法二和其他两种差别较大，要严格的多，哪一种说法是正确的？答：通过楼层位移比来判别结构的对称性和均匀性，是较为合理的量化手段，具体量值应根据工程经验结合工程的具体情况确定，即：工程重要或复杂时，可适当从严，反之可适当放松。
我认为说法二比较合理，在结构扭转影响比较大时，应考虑双向地震，反之应考虑偶然偏心。
问：桩－筏（承台）基础中，规范并未给出筏板（承台）刚度的确定方法。
在考虑筏板（承台）为近似刚性的时候，板厚如何确定？对于剪力墙结构墙下布桩时，筏板或条形承台的配筋如何确定，仅按构造配筋是否合适？答：1．对桩筏基础有条件时应采用弹性地基梁板法计算，当采用地基反力直线分布假定进行近似计算时，对桩筏基础的筏板截面要求可按规范对筏板的要求确定。
2 关于地震作用方向、偶然偏心等问题
关于地震作用方向、偶然偏心等问题1 /building/cn/anasys/C ... 2010-3-19 - 百度快照1。
双向地震作用《抗规》GB50011-2001第5.1.1条规定，质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响。
程序参考《抗规》GB50011-2001第5.2.3条规定了考虑扭转效应的公式如下：式中：RSθ——指定的地震作用方向的地震作用效应；RSθ+90 ——与指定的地震作用方向垂直方向上的地震作用效应。
<是否考虑双向地震作用的选项在荷载>荷载控制/地震作用对话框中，默认为不考虑；考虑到双向地震作用与考虑偶然偏心的原因不同，程序中可同时选择考虑双向地震作用和偶然偏心。
但在计算双向地震作用效应时，可以不考虑偶然偏心的影响。
需要注意的是，当考虑双向地震作用时，内力组合中的地震作用效应为双向地震作用下的结果。
2。
多方向地震作用《抗规》GB50011-2001第5.1.1条规定，有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
当输入了地震作用方向后，程序会计算该方向的各振型的分析结果后再进行组合，然后将组合后结果分解为X 和Y方向的分析结果输出。
当有多个方向的地震作用时，需要由用户指定使用哪个地震作用方向进行设计（参与内力组合），以及哪些方向的地震作用和哪些方向的风荷载进行组合。
荷载组合的设置可在分析设计>荷载组合中指定。
（3）最不利地震作用方向即便是设防烈度相同的地震作用，根据地震的作用方向不同，结构的地震响应也会不同。
最不利地震作用方向可视为诱发结构发生最大惯性力的方向，一般为结构刚度最大（最小）的方向，结构在地震作用下产生的基底剪力也会最大。
在结构大师中使用“穷举法”以1度为间隔，计算0度到179度的地震作用方向的基底剪力，将基底剪力最大的方向作为最不利地震作用方向输出，并将最不利地震作用方向的地震作用作为一个荷载工况参与荷载组合，从而实现考虑最不利地震作用的设计。
扭转、偶然偏心理解
在抗震设计时，建筑结构的地震作用计算，在何种情况下应考虑偶然偏心的影响？在何种情况下应计算双向水平地震作用下的扭转影响？这一看似简单的问题，却有许多初学者（包括一些从事结构设计多年的老同志）在具体设计时也有被搞得晕晕乎乎、茫然不知所措的情形；考虑到此问题比较重要，且在应用中又存在较多疑问，现根据姜学诗先生编著的《混凝土结构设计问答实录》（机械工业出版社 2009.3版）的问题18以及一些其他设计资料编录如下：1.《砼高规》第3.3.3条规定：无论高层建筑结构的平面是否规则，在计算单向水平地震作用时，均应考虑质量偶然偏心的影响；高层建筑结构在采用底部剪力法计算结构的地震作用时，也应该考虑质量偶然偏心的影响；2.对于《抗规》中的建筑结构，《抗规》没有明确规定在计算单向水平地震作用时是否应该然偏心的影响，但是《抗规》在第5.2.3条就规则结构如何估计在水平地震作用下的扭转影响时作出如下规定：规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。
一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，宜按不小于1.3采用。
注：关于结构的“扭转刚度较小”的一般定义：一般是指框架--核心筒结构或类似的结构，当第一振型以扭转为主的振型TΘ时，或TΘ不为第一振型，但满足TΘ>0.7T x1或TΘ>0.7T y1时、对于较高的高层建筑，当满足TΘ>0.7T x2或TΘ>0.7T y2时，均属于扭转刚度较小的结构，应当考虑地震作用的扭转效应。
但如果考虑扭转影响的地震作用效应（例如，将地震作用效应乘以增大系数1.3）小于考虑偶然偏心引起的地震作用效应时，应采用后者，以保证抗震设计的安全，但两者不应当叠加计算，通常取两者的最不利计算结果来进行结构设计由于SATWE软件在进行结构地震作用计算时，会自动按扭转耦联计算，故当采用SATWE软件进行结构分析计算时，对于平面规则的建筑结构，根据《抗规》第5.2.3条的规定，实际上可以不必将地震作用效应乘以增大系数来考虑扭转的影响。
扭转位移比、偶然偏心和双向地震
扭转位移比关于扭转位移比的问题，在看了规范和相关书籍以及网上的观点后，进行如下总结：一、规范规定1、2010《高规》规定《高规》3.4.5条规定：“结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
”该条下面的小字：当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定的限值的40%时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。
2、2010《抗规》规定《抗规》3.4.3表3.4.3-1，扭转不规则：在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。
二、陈岱林《PKPM多高层结构计算软件应用指南》三、朱炳寅观点摘自《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010》、《建筑抗震设计规范应用与分析GB50011-2010》、《建筑结构设计问答及分析》（第二版）以及朱炳寅新浪博客：（以上摘自《建筑结构设计问答及分析》第二版）（以上摘自《建筑抗震设计规范应用与分析GB50011-2010》）(以上摘自《高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析JGJ3-2010》)SATWE位移文本文件X向位移比（WDISP.OUT）SATWE位移文本文件Y向位移比（WDISP.OUT）四、杨星《PKPM结构软件从入门到精通》五、网友结构博客：解决位移比、层间位移角不够的终极方案PKPM进行整体计算时，经常出现位移不够的情况，比如位移比或者层间位移角不够。
以前都是拼命的增加结构刚度，调整结构布置来解决，比较费时费力。
这几天跟同事讨论，发现规范上竟然有条文规定，让位移能够比较容易的算过去。
偶然偏心和双向地震可不同时考虑的思考
偶然偏心和双向地震可不同时考虑的思考1、考虑质量偶然偏心的依据和方法国外多数抗震设计规范认为,需要考虑由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响.现行国家标准《抗震规范》,对平面规则的结构,采用增大边榀结构地震作用效应的简化方法考虑偶然偏心的影响.对于高层建筑而言,规定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每层投影长度的5％作为该层质量偶然偏心来计算单向水平地震作用,是和国外有关标准的规定一致的.实际计算时,可将每层质心沿参考坐标系的同一方向（正向或负向）偏移,分别计算地震作用和作用效应；也可近似按照原始质量分别情况计算地震作用,再按规定的质量偶然偏心位置分别施加计算的地震作用,分别计算结构的地震作用效应.对于连体结构、多塔楼结构,相对分离的塔块可按自身的边长确定相应楼层的质量偶然偏心值.2、何时需要考虑计算双向地震作用强震观测表明,几乎所有地震作用都是多向性的,尤其时沿水平方向和竖向的振动作用.《混凝土高规》规定了考虑计算双向地震作用的情况,即质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构.“质量与刚度分布明显不均匀不对称”,主要看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小,总体上是一种宏观判断,不同设计者的认识有一些差异是正常的,但不应该产生质的差别.一般而言,可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断,若该值超过扭转位移比下限 1.2较多（比如A级高度高层建筑大于1.4、B级高度或复杂高层建筑等大于 1.3）,则可认为扭转明显,需考虑双向地震作用下的扭转效应计算,此时,判断楼层内扭转位移比值时,可不考虑质量偶然偏心的影响.3、质量偶然偏心和双向地震作用是否同时考虑质量偶然偏心和双向地震作用都时客观存在的事实,是两个完全不同的概念.在地震作用计算时,无论考虑单向地震作用还是双向地震作用,都有结构质量偶然偏心的问题；反之,不论是否考虑质量偶然偏心的影响,地震作用的多维性本来都应考虑.显然,同时考虑二者的影响计算地震作用原则上是合理的.但是,鉴于目前考虑二者影响的计算方法并不能完全反映实际地震作用情况,而是近似的计算方法,因此,二者何时分布考虑以及是否同时考虑,取决于现行规范的要求.按照《混凝土高规》的规定,单向地震作用计算时,应考虑质量偶然偏心的影响；质量与刚度分布不均匀、不对称的结构,应考虑双向地震作用计算.因此,质量偶然偏心和双向地震作用的影响可不同时考虑.如此规定,主要是考虑目前计算方法的近似性以及经济方面的因素.至于考虑质量偶然偏心和考虑双向地震作用计算的地震作用效应谁更为不利,会随着具体工程的不同,或同一工程的不同部位（不同构件）而不同,不能一概而论.因此,考虑二者的不利情况进行结构设计,显然是不可取的.。
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考虑偶然偏心，双向地震的作用1.规范及规范条文说明
（1）抗震规范
质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
【5.1.1条】
（2）高规
3.3.3 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。
每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：
ei=±0.05Li （3.3.3）
式中ei——第i层质心偏移值（m），各楼层质心偏移方向相同；
Li——第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度（m）。
4.3.5 结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2借，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
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，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
（3）高规条文说明
3.3.3 国外多数抗震设计规范规定需考虑由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的偶然偏心的不利影响。
即使对于平面规则（包括对称）的建筑结构也规定了偶然偏心；对于平面布置不规则的结构，除其自身已有的偏心外，还要加上偶然偏心。
现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震内力的简化方法考虑偶然偏心的影响。
对于高层建筑而言，增大边榀结构内力的简化方法不尽合宜。
因此，本条规定直接取各层质量偶然偏心为0.05Li（Li为垂直于地震作用方向的建筑物总长度）来计算单向水平地震作用。
实际计算时，可将每层质心沿主轴的同一方向（正向或负向）偏移。
采用底部剪力法计算地震作用时，也应考虑质量偶然偏心的不利影响。
当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响。
2.总结
（1）什么情况下需考虑双向地震
a.对高层建筑，质量和刚度明显不均匀时应考虑双向地震，可近似看其在不考虑质量偶然偏心的情况下的层间位移比，A级>1.4，B级>1.3，则需考虑双向地震。
【依据黄小坤高规解说2.6】
对不考虑双向地震的情况，高规规定必须考虑质量偶然偏心的效应。
b.对多层建筑，依据抗规5.1.1条及其条文说明，具体内涵可参考a。
（2）什么情况下考虑偶然偏心
a.高层建筑一定要考虑偶然偏心；
b.多层建筑不考虑偶然偏心。
（3）考虑偶然偏心以及考虑双向地震对计算的影响
影响应分为两个方面：
a. 对整体位移指标的影响，包括层间位移角、位移比。
b. 对构件内力的影响，主要影响采用何种地震作用力，比如说单向地震力，双向地震力，偶然偏心地震力。
3.整体指标的依据
（1）对于层间位移角，在不考虑双向地震作用下，可直接采用单向地震作用下的层间位移角，反之应采用双向地震作用下的层间位移角。
（2）对于位移比，高层为采用考虑偶然偏心情况下的位移比【依据高规4.3.5】；多层可采用单向地震下的位移比。
4.地震作用计算
（1）多层规则结构，可仅计算单向地震作用，不规则结构应计算双向地震作用。
规则不规则参见抗规5.1.1的条文说明，具体可参照黄小坤的高规解释。
（2）高层规则结构，可采用（单向地震作用，偶然偏心地震作用）的不利值【依据高规3.3.3】；；不规则结构的应采用（双向地震作用，偶然偏心地震作用）的不利值，实际计算时可直接采用双向地震作用值，如PKPM就是这么做的。
【依据黄小坤高规解说2.8 】
多层不考虑偶然偏心，，，双向地震在不规则时考虑
多层不考虑周期比。