高层建筑结构设计中扭转效应的控制方法

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1、高层建筑结构设计中扭转效应的控制方法　　摘要：本篇文章主要将某一建筑工程作为案例，对高层建筑中采取扭转效应的控制手段做出合理的分析，以确保建筑物外围最大程度上能够实现均匀对称、对称的效果，从而避免裙房和主楼的结构出现偏心的情况，减少高层建筑结构的相应平面存在狭长的现象。　　关键词：高层建筑；扭转效应；位移比；周期比；控制方法　　扭转不规则在平面不规则种类中占据首位。依据国内外发生的案例来看，倘若平面不规则、品质和较弱的扭转刚度而形成的结构，都会在自然灾害中受到严重的损害。在我国相应的试验中可以得知，扭转效应会对结构带来一定程度的损害。因此，相关单位在具体施工中，

2、因为建筑造型的有关要求、场地约束等方面的需求，相关人员在具体设计中，依然会存在大多数结构的相应布置达不到有关标准的情况。这样就要求相关人员一定要对抗侧力结构进行合理的调整，从而对平面扭转效应做好限制，确保符合相应的标准要求。　　1在建筑物外围尽可能布置抗侧力结构　　在某高层建筑中，主体结构是采取框架剪刀墙的形式建造的，抗震等级为5度，属于丙类建筑，地上28层，地下2层，总体高度为98米，并且框架、剪力墙所采取的抗震等级都是三级，通过利用SATWE做好相应的预算。5　　从有关力学的基本含义来看，倘若构件离质心越远，那么所产生的抗扭刚度就越强。因此，相关单位在建筑外

3、围最大程度上布置抗侧力结构。这样做的目的是在确保抗侧力构件有着具体数量的同时，还能够增加结构的抗扭刚度。　　从有关计算结果可以看出，两端剪力墙改为框架后，抗扭刚度大大减弱，位移比增大。整个结构扭转、平动周期均增大。由于两边剪力墙同时删去，结构仍基本均匀、对称，故周期比基本不变。　　这里值得一提的是，为了能够对位移比、周期比进行合理的控制，就应当对相应结构进行详细的计算，从而确保设计能够具有一定的安全性，然后再做好整体计算。　　2抗侧力结构布置必须均匀、对称　　相关单位在对高层进行设计时，应当采取抗侧力构件的方式进行布置，一定要遵循“均匀、分散”的理念，最大程度上

4、可以使结构的品质中心和相应中心处于接近的状态。倘若位移比不符合相关规定时，大部分是因为抗侧力构件没有做好合理布置而产生的。　　3尽可能加大现有周边抗侧力结构的刚度　　为了加大结构的抗扭刚度，除了可在最大位移处布置抗侧力结构外，还可以采用的加大原有抗侧力结构刚度的方法有：　　3.1将建筑物外角原单向剪力墙布置成L形剪力墙，且尽可能延长，外立面转角尽可能避免开窗，更不要开转角窗。　　3.2加厚离质心较远处剪力墙的厚度。　　3.35加大周边剪力墙连梁的高度。一般连梁的高度取楼板距下层门窗顶的高度。为了增加剪力墙抗扭刚度，可以将楼面以上至窗下边的高度部分也变成连梁，即除

5、窗洞外，其余部分均为连梁。采取以上措施后，位移比、最大层间位移角、结构的周期均有不同程度减小，结构的扭转周期靠后。　　4裙房部分防止上下层刚度偏心　　在高层建筑设计中，通常存在以下情况：当主楼满足《高规》第4.3.5条的有关控制结构扭转效应的要求时，裙房部分却不能满足。这主要是由于结构上下刚度偏心较大，裙房相对于主楼偏心布置，裙房平面不规则或过于狭长，裙房的刚度相对于主楼来说太弱，刚度中心与质量中心相差太远，最远处节点位移偏大等原因引起的。　　解决以上问题的方法有两种，一是增加裙房部分的刚度，在位移最大节点处相应的最大位移方向布置剪力墙，以减小裙房的最大位移，使

6、裙房的质量中心与刚度中心尽可能重合。二是当主楼、裙房都有地下室时，将主楼与裙房在地下室顶板以上用伸缩缝分开；当主楼有地下室，裙房无地下室时，如建筑专业允许，可以用沉降缝将主楼与裙房分开，使主楼与裙房分别形成独立的结构体系。经过这样处理，能解决裙房部分由于上下层刚度偏心引起的较大扭转效应。　　5小高层建筑防止结构平面过于狭长5　　目前，小高层中大多是以十多层的形式存在的，因此建筑行业为了符合使用的标准要求，经常采取多层砖混结构住宅的有关户型，大部分高层住宅的相关平面布置都是处于狭长状态，其所具有的参数已经大于相关施工标准要求，甚至有地长度都已经超出了伸缩缝最大范围

7、要求。通常情况下，抗扭刚度一般是较弱的，难以负荷相关规定的要求。因此，可以采取以下两种形式进行处理：　　5.1通常情况下，对于小高层结构，相关单位一般采取框架结构的形式进行建造的。相关人员应当最大程度上将狭长的结构采取伸缩的形式进行脱开。倘若建筑专业在不允许的情况下，可以采取增加抗侧强度来满足扭转效应的要求。相关人员通过采取边框架的形式将有关断面不断增加，从而加强框架梁的高度，倘若在条件允许的范围内，相关人员可以在中间添加适当的框架柱，简单的说是为了提高框架的跨数。这些方式能够将梁的线刚度得以提升，而且使抗扭刚度的效果更佳明显。　　5.2一般而言，小高层结构系统

8、通常采取框架剪刀墙结构形