扭转不规则

扭转不规则
抗规和高规针对建筑结构的规则性都有明确说明，甚至部分条款列入强制性条文，例如：
抗规3.4.1 “建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案”
抗规5.1.1-3 “质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向地震下的扭转作用；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；”
高规 3.3.1 “质量与刚度明显不对称、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的扭转影响；”
可见正确区分结构方案的不规则程度十分重要。

首先需要注意的是，规范对不规则程度的描述采用以下词汇(参抗规3.4.1条文说明P202）：
“规则与不规则的区分，本规范在第3.4.2条规定了一些定量的界限，……，但是，有经验的有抗震知识素养的建筑设计人员，应该对所设计的建筑的抗震性能有所估计，要区分不规则、特别不规则和严重不规则等不规则程度，避免采用抗震性能差的严重不规则的设计方案”
不规则——超过表3.4.2-1、2中一项及以上的不规则指标
特别不规则——多项均超过表3.4.2-1、2中一项及以上的不规则指标，或某一项超过规定指标较多，具有较明显的抗震薄弱部位，将会引起不良后果者；
严重不规则——体型复杂，多项不规则指标超过第3.4.2条上限值，或者某一项大大超过规定值，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者。

结构平面不规则判别准则中，凸凹不规则、楼板不连续等都较直观，较易宏观把握。

扭转不规则，是结构平面不规则中最重要控制指标，它主要有两项结构扭转特性指标——扭转变形指标和扭转刚度指标，需做专门的分析和计算。

（参徐培福复杂高层建筑结构设计P192）
1. 位移比即采用刚性楼板假定下，端部最大位移（层间位移）与两端位移（层间位移）平均值的比值，简称位移比；对有错层、边角区楼板抽空的结构取水平位移计算，其他情况取水平层间位移计算。

表一结构平面不规则判别准则
2.周期比即第一扭转周期与第一平动周期之比，简称周期比；此处扭转振型指的是在该振型中扭转成分超过50％的振型，否则为平动振型。

当周期比超过1时，扭转振型上升为第一振型，地震作用中的尚未确定扭转分量将受到激励，扭转震动可能成为地面地震运动的主要响应，结构一旦损坏极易形成脆性扭转破坏，更是不允许的。

规范对周期比的要求详见表一。

考虑到扭转不规则发散特性，徐培福给出了扭转不规则结构必须予以强制控制的两个重要指标：
周期比<0.95以及位移比≦1.8
纵上所述，可以做出以下结论：
1. 需要计入双向地震的情况，抗规和高规均明示为质量和刚度明显不对称的结构。

就位移比指标而言，超过1.2就算扭转不规则，应该计及扭转影响，且位移比不宜超过1.5，徐培福在该书中也是这么认为的，这点和某些专家的看法有些差异。

2. 当计入双向地震影响考虑扭转效应时，不必同时考虑偶然偏心情况下的单向地震的组合。

同时考虑的做法在概念上是不明确的，当考虑偶然偏心下的单向地震计算出的位移比确认属于不规则结构时，应直接按照双向地震来计算扭转影响。