高层建筑偏心结构扭转性能研究与设计分析

摘要

随着现代高层建筑的日益发展，人们对于建筑的审美观也越来越独具一格。从而由于建筑功能及立面设计的需要，出现各类不规则的结构形式，特别是扭转不规则结构。不规则结构的扭转问题长期以来受到众多学者的重视，主要原因结构的扭转破坏将产生特别严重的后果。
　　本文围绕着结构的扭转性能作出相关探讨。众所周知，中国现有规范中围绕扭转问题主要通过两个主要指标周期比以及位移比来衡量结构的扭转性能。然而，在相当复杂不规则的结构中，利用这两个指标来控制结构的扭转问题是十分棘手的。
　　本文首先就国内外有关扭转问题的研究做了相关综述。其次，对结构的有关指标周期比，偏心率，位移比与结构扭转的关系从理论上进行推导，引入结构的扭转角作为辅助指标来衡量结构扭转性能。最后，通过计算模型以及工程实例来校核扭转角成为辅助指标的必要性。
　　针对偏心结构的扭转问题得出的主要结论如下：
　　（1）结构的扭转周期比不满足要求时，增大结构的偏心率，可以使扭转周期比降低，从而满足规范限值。但是，同时会增大结构的扭转效应，因此，针对结构扭转效应的讨论，仅在结构的偏心距在一定范围内进行；
　　（2）结构扭平非耦联周期比与耦联周期比都能直接反映结构抗扭刚度与抗侧刚度的比例关系。结构的偏心距e/r=在（0.1-0.5）时，耦联周期比与非耦联周期比之间的特点差异较小；当偏心距在0.6　　（3）计算结构的层间扭转角，提出了衡量结构扭转性能的扭转角能力反应谱曲线，分别是需求曲线与能力曲线；将层间扭转角作为判断不规则平面的扭转变形性能更为直观；
　　（4）从理论上介绍层间扭转角作为结构扭转判别的界限，并且通过引入模型以及工程实例，对比分析结构的扭转角，结构的内力，位移比，周期比；发现结构产生的扭转角较小时，结构的受力性能良好，验证了层间扭转角作为辅助分析指标的可能性。

目录

声明

第一章 绪论

1.1高层建筑发展

1.2扭转问题的提出

1.3论文研究的主要目的和意义

1.4论文结构

第二章 不规则结构扭转效应研究方法

2.1不规则结构

2.2引起结构扭转问题的来源

2.3国内外不规则结构扭转问题研究现状

2.4国内关于扭转效应规范的阐述

2.5结构扭转效应的分析方法

2.6小结

第三章 单层偏心结构扭转指标分析

3.1刚心与质心的定义

3.2单层单向偏心结构运动方程

3.3扭转效应中各扭转指标关系的研究

3.4主要指标存在的问题

3.5其他偏心结构介绍

3.6本章小结

第四章 层间扭转角成为抗扭辅助指标的研究

4.1研究背景

4.2扭转周期比与扭转角的关系

4.3框架结构的扭转角能力谱法

4.4层间扭转角作为辅助指标的合理性

4.5本章小结

第五章 模型的有限元分析

5.1有限元软件satwe介绍

5.2模型算例对比

5.3指标对比分析结果

5.4附加扭矩对竖向构件的扭转作用

5.5工程实例

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2存在问题及后续工作展望

致谢

参考文献