建筑结构的扭转地震效应
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静力法：取结构或构件重力的某个百分数作为其竖向地震 作用； 竖向地震反应谱法：与水平地震反应谱法相同。 分析结构表明：高耸结构和高层建筑竖向地震作用可按与 底部剪力法类似的方法计算。
一、9度时的高层建筑竖向地震作用的计算公式
FEVK V maxGeq
Geq 0.75 Gi
Gn来自百度文库Gi
FVi
S j、Sk---分别为j、k振型地震作用产生的作用效应；
可取前9~ 15个振型。 j、 k---分别为j、k振型的阻尼比； jk ---为j振型与k振型的耦联系数；
T ---为k振型与j振型的自振周期比；
考虑双向水平地震作用下扭转的地震作用效应
2 S EK S x (0.85S y ) 2
场地类别 Ⅰ
可不计算（0.10)
Ⅱ
Ⅲ、Ⅳ
---竖向地震作用系 平板型网架 钢屋架 数，按表采用； ---重力荷载代表值。 钢筋混凝土 屋架
0.08(0.12) 0.10(0.15) 0.15 0.25 0.20 0.25
8
9
0.10(0.15)
0.20
0.13(0.19) 0.13(0.19)
V max 0.65 H max
FEVK ---结构总竖向地震作用标准值；
G1
V max , H max ---竖向、水平地震影响系数最大值。FEVK
FVi Gi H i
G
j 1
n
FEVK
---质点i的竖向地震作用标准值。
j
Hj
规范要求：9度时，高层建筑楼层的竖向地震作用效 应应乘以1.5的增大系数。
竖向地震作用的影响是显著的：
根据地震计算分析，对于高层建筑、高耸及大跨结构影 响显著。结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG的比 值沿高度自下向上逐渐增大，烈度为8度时为50%至90%，9度 时可达或超过1；335m高的电视塔上部，8度时为138%；高层 建筑上部，8度时为50%至110%。
二、考虑扭转地震效应的方法 1、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，其地震作用效应宜乘以增大系数。 一般情况下，短边可按1.15、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。 2、采用扭转耦联的振型分解反应谱法。
3、考虑扭转影响的水平地震作用效应 不计扭转影响时的水平地震作用效应
§3.8 建筑结构的扭转地震效应
一、产生扭转地震反应的原因 两方面：建筑自身的原因和地震地面运动的原因。 1.建筑结构的偏心 产生偏心的原因：
m
a.建筑物的柱体与墙体等抗 侧力构件布置不对称。
b.建筑物的平面不对称。
u g (t )
刚心 质心
c.建筑物的立面不对称。 d.建筑物的平面、立面均不对称。 e.建筑物各层质心与刚心重合， 但上下层不在同一垂直线上。 f.偶然偏心。 2.地震地面运动存在扭转分量 地震波在地面上各点的波速、周期和相位不同。建 筑结构基底将产生绕竖直轴的转动，结构便会产生扭转 振动。 无论结构是否有偏心，地震地面运动产生的结构扭 转振动均是存在的。 但二者有区别，无偏心结构的平动与扭转振动不是 耦合的，而有偏心结构的平动与扭转振动是耦合的。
S EK S (0.85S x )
2 y
2
取两者中较大值
S x (S y ) ---为仅考虑x(y)向水平地震作用时的地震作用效应。
§3.9 结构竖向地震作用
竖向地震运动是可观的：
根据观测资料的统计分 析，在震中距小于200km范 围内，同一地震的竖向地面 加速度峰值与水平地面加速 度峰值之比av/ah平均值约为 1/2，甚至有时可达1.6。
目前，国外抗震设计规定中要求考虑竖向地震作用的 结构或构件有：
1.长悬臂结构； 2.大跨度结构； 3.高耸结构和较高的高层建筑； 4.以轴向力为主的结构构件（柱或悬挂结构）； 5.砌体结构； 6.突出于建筑顶部的小构件。 我国抗震设计规范规定前三类结构要考虑向上或向下 竖向地震作用的不利影响。
计算结构竖向地震作用的方法：
S EK
m
S
j 1
2 j
(一般情况下 m=3）
考虑单向水平地震作用下扭转的地震作用效应
S EK
j 1 k 1
m
m
jk
S j Sk
jk
.5 8 j k (1 T )1 T 2 2 (1 T ) 4 j k (1 T ) 2 T
SEK ---考虑扭转的地震作用效应
二、平板型网架屋盖与大于24m屋架的竖向地震作用计算 采用静力法 反应谱法计算结果表明
1.比值虽不相同,但相差不大,故可取最大值作为设计依据； 2.比值与烈度和场地类别有关； 3.比值与跨度有关，但在常用的范围内，变化不很大；为 了简化，略去其影响；
F Vi Gi
Gi
烈 结构类型 度
8 9 0.15
一、9度时的高层建筑竖向地震作用的计算公式
FEVK V maxGeq
Geq 0.75 Gi
Gn来自百度文库Gi
FVi
S j、Sk---分别为j、k振型地震作用产生的作用效应；
可取前9~ 15个振型。 j、 k---分别为j、k振型的阻尼比； jk ---为j振型与k振型的耦联系数；
T ---为k振型与j振型的自振周期比；
考虑双向水平地震作用下扭转的地震作用效应
2 S EK S x (0.85S y ) 2
场地类别 Ⅰ
可不计算（0.10)
Ⅱ
Ⅲ、Ⅳ
---竖向地震作用系 平板型网架 钢屋架 数，按表采用； ---重力荷载代表值。 钢筋混凝土 屋架
0.08(0.12) 0.10(0.15) 0.15 0.25 0.20 0.25
8
9
0.10(0.15)
0.20
0.13(0.19) 0.13(0.19)
V max 0.65 H max
FEVK ---结构总竖向地震作用标准值；
G1
V max , H max ---竖向、水平地震影响系数最大值。FEVK
FVi Gi H i
G
j 1
n
FEVK
---质点i的竖向地震作用标准值。
j
Hj
规范要求：9度时，高层建筑楼层的竖向地震作用效 应应乘以1.5的增大系数。
竖向地震作用的影响是显著的：
根据地震计算分析，对于高层建筑、高耸及大跨结构影 响显著。结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG的比 值沿高度自下向上逐渐增大，烈度为8度时为50%至90%，9度 时可达或超过1；335m高的电视塔上部，8度时为138%；高层 建筑上部，8度时为50%至110%。
二、考虑扭转地震效应的方法 1、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，其地震作用效应宜乘以增大系数。 一般情况下，短边可按1.15、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。 2、采用扭转耦联的振型分解反应谱法。
3、考虑扭转影响的水平地震作用效应 不计扭转影响时的水平地震作用效应
§3.8 建筑结构的扭转地震效应
一、产生扭转地震反应的原因 两方面：建筑自身的原因和地震地面运动的原因。 1.建筑结构的偏心 产生偏心的原因：
m
a.建筑物的柱体与墙体等抗 侧力构件布置不对称。
b.建筑物的平面不对称。
u g (t )
刚心 质心
c.建筑物的立面不对称。 d.建筑物的平面、立面均不对称。 e.建筑物各层质心与刚心重合， 但上下层不在同一垂直线上。 f.偶然偏心。 2.地震地面运动存在扭转分量 地震波在地面上各点的波速、周期和相位不同。建 筑结构基底将产生绕竖直轴的转动，结构便会产生扭转 振动。 无论结构是否有偏心，地震地面运动产生的结构扭 转振动均是存在的。 但二者有区别，无偏心结构的平动与扭转振动不是 耦合的，而有偏心结构的平动与扭转振动是耦合的。
S EK S (0.85S x )
2 y
2
取两者中较大值
S x (S y ) ---为仅考虑x(y)向水平地震作用时的地震作用效应。
§3.9 结构竖向地震作用
竖向地震运动是可观的：
根据观测资料的统计分 析，在震中距小于200km范 围内，同一地震的竖向地面 加速度峰值与水平地面加速 度峰值之比av/ah平均值约为 1/2，甚至有时可达1.6。
目前，国外抗震设计规定中要求考虑竖向地震作用的 结构或构件有：
1.长悬臂结构； 2.大跨度结构； 3.高耸结构和较高的高层建筑； 4.以轴向力为主的结构构件（柱或悬挂结构）； 5.砌体结构； 6.突出于建筑顶部的小构件。 我国抗震设计规范规定前三类结构要考虑向上或向下 竖向地震作用的不利影响。
计算结构竖向地震作用的方法：
S EK
m
S
j 1
2 j
(一般情况下 m=3）
考虑单向水平地震作用下扭转的地震作用效应
S EK
j 1 k 1
m
m
jk
S j Sk
jk
.5 8 j k (1 T )1 T 2 2 (1 T ) 4 j k (1 T ) 2 T
SEK ---考虑扭转的地震作用效应
二、平板型网架屋盖与大于24m屋架的竖向地震作用计算 采用静力法 反应谱法计算结果表明
1.比值虽不相同,但相差不大,故可取最大值作为设计依据； 2.比值与烈度和场地类别有关； 3.比值与跨度有关，但在常用的范围内，变化不很大；为 了简化，略去其影响；
F Vi Gi
Gi
烈 结构类型 度
8 9 0.15