结构扭转效应的控制和调整方法

3.1。扭转刚度对结构扭转的影响

)扭转（刚度）振型对结构一定产生作用于结构相应的地震扭矩。

)地震扭转效应可以用结构楼层的位移比来体现其效果。

)扭转周期靠前，并不等于结构的扭转效应大。

)结构的扭转周期出现的位置，反映了结构扭转刚度与平移刚度之间的关系。

)可以通过调整结构布置，来改善扭转刚度偏小、扭转周期偏大的问题。

点式建筑扭转刚度偏小

第1周期为扭转周期

扭转振型产生的扭矩

扭转刚度小并不意味位移比大

狭长建筑扭转刚度偏小，容易产生左右摇摆的扭转振动

周期比（Tt/T1）较大

位移比X向较小、Y向较大

造成Y向位移比较大

3.2。刚度偏心对结构扭转的影响

)结构的刚度中心是一个较为复杂的问题，每层可以有不同的刚度中心，在设计中，虽然每层的刚度中心与质量中心差异不大，但是层之间的刚度偏心也会产生较大的扭转效应。如上下结构平面有内收、悬挑等，这都会造成上下刚度偏心，从而对结构产生较大的扭转效应。

)同样刚度偏心产生的扭转效应，也可以用结构楼层的位移比来体现其效果。

)通过调整结构布置，可以调整刚度偏心的程度，从而减少结构的扭转效应。

错层及楼板不连续的结构将产生较大的刚度偏心

错层部位楼层的位移比增大

结构顶部内收造成刚度偏心，位移比增大

第12层

顶层

3.3。结构扭转的控制

)结构的扭转效应与结构平面不规则性密切相关。平面不规则主要分为：

)扭转不规则。

)凹凸不规则。

)楼板局部不连续。

)其中“凹凸不规则”和“楼板局部不连续”都可以通过调整结构布置来改善。在抗震规范、高规中也有明确的判别条件，比较容易掌握。

)整体结构采用“弹性楼板”的计算模型。

)设计时取“质量偶然偏心”和“双向地震组合”的大值。

)在高烈度区，应使楼板始终处在弹性工作状态。以确保剩余的楼板在大震下能有效地、可靠地传递所受到的地震作用效应。

)在高烈度区，对楼板不连续处的薄弱部位，应满足小震、中震下的位移及承载力控制要求。

)对弱连系部位的结构，设计时应考虑两端主体结构变形差的影响，应放大弱连接结构的设计效应。

)加强抗震延性构造措施：抗震等级、楼板加强、边缘构件加强。

)扭转不规则特性1：扭转变形指标的分析

)判别结构扭转不规则的扭转变形，是质量、刚度、平面分布确定后结构固有特征。

)控制结构扭转变形的实质是，控制结构扭转变形要小于结构平动变形，控制地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主振效应，避免结构扭转破坏。

)在计算“位移比”时，应考虑“强制刚性楼板”和“质量偶然偏心”。

)当位移比大于1.2时，说明结构质量和刚度分布已处于明显不对称状态，此时应计入“双向地震组合”的影响。

)扭转不规则特性2：扭转周期指标的分析

)结构扭转振型及周期是其扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反映。

)任何情况下，当扭转振型趋向于结构第一振型时，说明结构扭转刚度小、转动惯量大，扭转振型成为主振型，对结构抗震抗风均不利，都是不允许的。

)在计算“周期比”时，应考虑“强制刚性楼板”以过滤结构的局部振动。反之，如结构产生较大的局部振动，说明结构刚度、质量分布不合理，产生局部薄弱部位。

)周期比应严格满足规范要求。

转换层结构的调整——转换层3层

第4层——加强层

上部标准层

位移偏大

偶然偏心作用下的地震内力的对比

此时，设计时应选择“双向地震组合”，此时第10层的内力双向地震组合下的地震内力

17层不等高嵌固的框架结构——标准层

上大下小造成刚度突变

周期——周期比0.86，满足规范要求

位移——位移比大于1.5不满足规范要求

调整后的结构标准层平面——在周边增加有限的剪力墙，结构按框剪设计

计算周期

计算位移——满足规范要求