結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)反應(yīng)的原因及判定
結(jié)構(gòu)本身不規(guī)則結(jié)構(gòu)本身的不規(guī)則包括三個(gè)方面:第一是樓層質(zhì)心的偏移,這是由于質(zhì)量分布的隨機(jī)性造成的,主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)自重和荷載的實(shí)際分布變化,質(zhì)量中心與結(jié)構(gòu)的幾何中心不重合,存在一定程度的偏離;第二,由于施工工藝和條件的限制、構(gòu)件尺寸控制的誤差、結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)的變異性、構(gòu)件受荷歷程的不同、構(gòu)件實(shí)際的邊界條件與設(shè)想的差別等因素,使剛度存在不確定性,造成的剛度中心偏移;第三是結(jié)構(gòu)剛度退化的不均勻,當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段時(shí),本來是規(guī)則對(duì)稱的結(jié)構(gòu),也會(huì)出現(xiàn)隨變形形態(tài)而變化的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。例如,結(jié)構(gòu)某一角柱進(jìn)入彈塑性狀態(tài),它的剛度較彈性階段時(shí)小,而其他的角柱可能仍處于彈性階段,這時(shí),剛度分布在結(jié)構(gòu)平面內(nèi)發(fā)生了變化,導(dǎo)致剛度不對(duì)稱,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的判定建筑結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則性大致可以分為三種:一是平面形狀不規(guī)則,也稱為凹凸不規(guī)則;二是樓板局部不連續(xù),連接較弱;三是抗側(cè)力體系布置引起的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。國內(nèi)外的建筑規(guī)范都是從不規(guī)則結(jié)構(gòu)的震害實(shí)際調(diào)查著手,考慮地震作用的不確定性和地震效應(yīng)計(jì)算的不完整性,對(duì)結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性給出了判別的準(zhǔn)則。在這三種不規(guī)則性中,平面形狀不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)的判別比較直觀。而扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,是結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則最重要的控制指標(biāo),需要進(jìn)行分析計(jì)算來判別。
判定指標(biāo)——位移比值由不規(guī)則結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特征入手,通過分析質(zhì)量和剛度平面分布,確定結(jié)構(gòu)反應(yīng),計(jì)算扭轉(zhuǎn)變形與側(cè)向變形的相對(duì)大小,通過扭轉(zhuǎn)位移比值來判別結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性。如果結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形太大,會(huì)造成邊緣構(gòu)件變形過大,進(jìn)而過早的進(jìn)入破壞狀態(tài),造成局部倒塌繼而可能引起整體結(jié)構(gòu)倒塌,這樣的破壞機(jī)制難以實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的延性,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利。因此,控制扭轉(zhuǎn)位移比值是需要我們高度重視的工作之一。
結(jié)構(gòu)本身不規(guī)則結(jié)構(gòu)本身的不規(guī)則包括三個(gè)方面:第一是樓層質(zhì)心的偏移,這是由于質(zhì)量分布的隨機(jī)性造成的,主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)自重和荷載的實(shí)際分布變化,質(zhì)量中心與結(jié)構(gòu)的幾何中心不重合,存在一定程度的偏離;第二,由于施工工藝和條件的限制、構(gòu)件尺寸控制的誤差、結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)的變異性、構(gòu)件受荷歷程的不同、構(gòu)件實(shí)際的邊界條件與設(shè)想的差別等因素,使剛度存在不確定性,造成的剛度中心偏移;第三是結(jié)構(gòu)剛度退化的不均勻,當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段時(shí),本來是規(guī)則對(duì)稱的結(jié)構(gòu),也會(huì)出現(xiàn)隨變形形態(tài)而變化的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。例如,結(jié)構(gòu)某一角柱進(jìn)入彈塑性狀態(tài),它的剛度較彈性階段時(shí)小,而其他的角柱可能仍處于彈性階段,這時(shí),剛度分布在結(jié)構(gòu)平面內(nèi)發(fā)生了變化,導(dǎo)致剛度不對(duì)稱,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。
扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的判定建筑結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則性大致可以分為三種:一是平面形狀不規(guī)則,也稱為凹凸不規(guī)則;二是樓板局部不連續(xù),連接較弱;三是抗側(cè)力體系布置引起的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。國內(nèi)外的建筑規(guī)范都是從不規(guī)則結(jié)構(gòu)的震害實(shí)際調(diào)查著手,考慮地震作用的不確定性和地震效應(yīng)計(jì)算的不完整性,對(duì)結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性給出了判別的準(zhǔn)則。在這三種不規(guī)則性中,平面形狀不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)的判別比較直觀。而扭轉(zhuǎn)不規(guī)則,是結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則最重要的控制指標(biāo),需要進(jìn)行分析計(jì)算來判別。
判定指標(biāo)——位移比值由不規(guī)則結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特征入手,通過分析質(zhì)量和剛度平面分布,確定結(jié)構(gòu)反應(yīng),計(jì)算扭轉(zhuǎn)變形與側(cè)向變形的相對(duì)大小,通過扭轉(zhuǎn)位移比值來判別結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性。如果結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形太大,會(huì)造成邊緣構(gòu)件變形過大,進(jìn)而過早的進(jìn)入破壞狀態(tài),造成局部倒塌繼而可能引起整體結(jié)構(gòu)倒塌,這樣的破壞機(jī)制難以實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的延性,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利。因此,控制扭轉(zhuǎn)位移比值是需要我們高度重視的工作之一。