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1、不规则结构方案调整的几种主要方法不规则结构方案调整的几种主要方法 （一）工程算例 工程概况：某工程为一幢高层住宅建筑，纯剪力墙结构，结构外形呈对称Y形。一层地下室，地上共23层，层高2.8m。工程按8度抗震烈度设防，地震基本加速度为0.2g，建筑抗震等级为二级，计算中考虑偶然偏心的影响。其结构平面图如图1所示。（图略） 这个工程的主要特点是： 每一个楼层沿Y向对称。 结构的角部布置了一定数量的角窗。 结构平面沿Y向凹进的尺寸10.2m，Y向投影方向总尺寸为22.3m。开口率达45%，大于相应投影方向总尺寸的30%，属于平面布置不规则结构，对结构抗震性能不利。 本工程在初步设计时，结构外墙取25
2、0厚，内墙取200厚。经试算结果如下： 结构周期： T11.4995s，平动系数：0.21（X），扭转系数：0.79 T21.0954s，平动系数：0.79（X），扭转系数：0.21 T31.0768s，平动系数：1.00（Y），扭转系数：0.00 周期比：T1T21.37，T1T31.39 最大层间位移比：1.54 最大值层间位移角：11163 通过对上述计算结果的分析可以看出，该结构不仅周期比大于规范规定的0.9限值，而且在偶然偏心作用下的最大层间位移比也超过1.5的最高限值。 经过分析我们得知，之所以产生这样的结果，主要是由于结构的抗扭转能力太差引起的。 为了有效地提高结构的抗扭转能力，
3、经与建筑协商，在该结构的深开口处前端每隔3层布置两道高lm的拉梁，拉梁间布置200mm厚的连接板（如图2所示）。（图略） 经过上述调整后，计算结果如下： T11.3383s，平动系数：0.22(X)，扭转系数：0.78 T21.0775s，平动系数：0.78(X)，扭转系数：0.22 T31.0488s，平动系数：1.00(Y)，扭转系数：0.00 周期比：T1T2=1.24，T1T3=1.28 最大层间位移比：1.48 最大值层间位移角：11250 从上述结果中可以看出，由于设置了拉梁和连续板，使结构的整体性有所提高，抗扭转能力得到了一定的改善。结构的周期比和位移比有所降低，但仍不满足要求。
4、 经过分析得知，一方面，必须进一步提高结构的抗扭转能力以控制周期比；另一方面，结构的最大位移值出现在角窗部位，因此，控制最大位移值就成为改善位移比的关键。 为此，对本工程采取如下措施： 尽量加大周边混凝土构件的刚度。具体做法是将结构外围剪力墙厚增加到300以提高抗扭转的能力。 将转角窗处的折梁按反梁设计，其断面尺寸由原来的200310改为3501000，从而控制其最大位移。 将外墙洞口高度由2490mm降为2000mm，以增大周边构件连梁的刚度。 加大结构内部剪力墙洞口的宽度和高度，以降低结构内部的刚度。 经过上述调整后，计算结果如下： T11.0250s，平动系数：1.00(X)，扭转系数：
5、0.00 T20.9963s，平动系数：1.00(Y)，扭转系数：0.00 T30.8820s，平动系数：0.00，扭转系数：1.00 周期比：T3T10.86；T3T20.88 最大层间位移比：1.29 最大值层间位移角：11566 该工程最大层间位移比为1.29，根据复杂高层建筑结构设计建议的表7.2.3（如下表所示）可知，本工程在小震下最大水平层间位移角限值为11240，满足要求。 表7.2.3 扭转变形指标Umax/U1.21.31.41.51.61.71.8 中震下最大水平层间位移角限值2.82.261.811.41.050.74 小震下最大水平层间位移角限值11/1.241/1.5
6、51/21/2.671/3.781/6 通过上述调整后，可以看出结构的整体抗扭转能力得到了很大的提高，周期比和位移比都能满足规范要求，设计合理。 对于角窗结构，宜在角窗处的楼板内设置暗梁等措施以提高结构端部的整体性。 (二)工程算例2 工程概况：某超高层商办楼，主楼41层，结构高度184.3m。地下室共5层，深19.5m，结构体系为钢筋混凝土筒体和框架组成的钢混结构体系，框架由钢骨混凝土柱和钢柱组成。本工程按7度抗震烈度设防，建筑抗震等级按二级，因工程平面复杂，构造措施按提高一级。其结构平面图如图1所示。（图略，该结构总长35m，总宽42m，结构右上角和左下角均缺少14X16.8m的部分结构）
7、 工程特点：本工程筒体刚度较大，但延性较差，结构初算侧移很小，但平扭周期偏大，在地震作用下质心与其他角点以及边缘点的位移比亦不满足要求。究其原因，因筒体偏离整个平面较大，中部连接板带尺寸过小。 调整方法 剪力墙核心筒开计算洞以降低刚度； 结构角部加水平隅撑以加强结构边缘节点的约束； 薄弱层楼板加厚以提高楼板刚度，增加结构水平的协调能力。 筒体内主要角部暗埋了竖向H型钢，在周边连梁内暗埋H型钢，以提高筒体的延性。 计算结果 结构自振周期计算结果如下表所示： ModeNoPeriodAngleMovementTorsion 14.810314.530.930.07 23.869797.380.850.15 33.1442136.60.230.77 周期比：T3T10.653：T3T20.813； 地震作用下的位移比均小于1.40。 地震作用下的最大层间相对位移：X向为11220，Y向为11328。