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扭轉(zhuǎn)位移比、周期比、層間位移角、CQC、SRSS、偶然偏心、扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)等重要抗震概念的總結(jié)及理解【注冊結(jié)構(gòu)工程師重要概念】

 650411 2025-10-10 發(fā)布于云南
好久之前就想寫寫這里了。
今天就跟大家聊聊這幾個抗震里面的重要概念。
總結(jié)圖表如下：
圖片
一、扭轉(zhuǎn)位移比
偶然偏心：根據(jù)高規(guī)3.4.5，扭轉(zhuǎn)位移比應(yīng)考慮偶然偏心，并應(yīng)采用規(guī)定的水平地震力（給出CQC組合的地震力不能直接使用，因為CQC計算結(jié)果容易出現(xiàn)中間位移最大的情況抗規(guī)條文說明明確）。
相關(guān)論文：《判別結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的位移比計算方法探討》詳細討論了CQC出現(xiàn)誤判情況的問題。10.19701/j.jzjg.2006.12.024
需采用剛性樓板假設(shè)。（強剛 抗3.4.3 3.4.4條文說明）【另根據(jù)朱總《抗規(guī)》，一般采用剛性、分塊剛性，必要的時候也可以采用彈性樓板假定進行補充計算P55】
是否考慮雙向地震：根據(jù)規(guī)范主要起草人員黃小坤的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)若干問題解說》

一般而言，可根據(jù)樓層最大位移與平均位移之比值判斷，若該值超過扭轉(zhuǎn)位移下限1.2較多（比如A級高度高層建筑大于1.4，B級高度或復(fù)雜高層建筑大于1.3），則可認為扭轉(zhuǎn)明顯，需考慮雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計算，此時，判斷樓層內(nèi)扭轉(zhuǎn)位移比時，可不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響。

黃小坤
另根據(jù)朱總高規(guī)解釋，對于扭轉(zhuǎn)位移比輸出結(jié)果，實際應(yīng)取單向地震作用的，按規(guī)定水平力計算并考慮偶然偏心的結(jié)果，其他結(jié)果僅作為參考。
計算方法，抗規(guī)條文說明：
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易錯點：
1.如果分別給出豎向構(gòu)件及層間位移，則應(yīng)當都進行計算，并且取大值。
2.注意高3.4.5小注的放松條件。
3.計算時只考慮主體結(jié)構(gòu)（樓板），不應(yīng)考慮懸臂板。
二、扭轉(zhuǎn)周期比
偶然偏心：根據(jù)高3.4.5條文說明，周期比計算時，可直接計算結(jié)構(gòu)的固有自振特征，不必附加偶然偏心。
剛性樓板假定：采用?？箺l文說明，朱高規(guī)P44。
超限調(diào)整方法：根據(jù)高3.4.5條文說明，不滿足限值，應(yīng)調(diào)整抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置，增大結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。
剛性樓板假定總結(jié)：規(guī)則性判別，體系判別等整體指標判別，應(yīng)采用剛性樓板假定。層間位移角、扭轉(zhuǎn)位移比、周期比、底部傾覆力矩比、剪重比，剛重比。（朱總高規(guī)P45）
計算方法：（見圖表，略）
三、層間位移角

偶然偏心：高規(guī)3.7.3 小注：抗震設(shè)計時，本條規(guī)定的樓層位移計算可不考慮偶然偏心的影響。

剛性樓板假定：采用。（見上述總結(jié)）

不扣除整體彎曲變形。

重要知識點：
有害層間位移角：高規(guī)3.7.1條文說明，P223，應(yīng)掌握計算方法。

是否考慮雙向地震：根據(jù)2024版呂西林的《超限高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計指南》6.1.11，進行小震作用下強度設(shè)計時，宜取考慮偶然偏心和雙向地震作用二者中的較大值。在驗算小震作用下的層間位移角時，可不考慮偶然偏心和雙向地震的影響。

也有如下認識，認為明顯不對稱時，即扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2的時候，應(yīng)考慮雙向地震。（按照抗5.1.1:-3 質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。另，特別注意，高鋼規(guī)5.3.1要求是特別不規(guī)則才計入扭轉(zhuǎn)影響）

四、扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)

1.振型耦聯(lián)
即“平扭耦聯(lián)”，平動和扭轉(zhuǎn)出現(xiàn)在同一個振型中，每個振動支點的某一方向所對應(yīng)的運動方程都包含其他方向的運動量。

可以參照如下算例：
線性代數(shù)在振型計算中的應(yīng)用[很簡單，應(yīng)該一看就懂吧？]

2.扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng)計算
也就是對考慮了“振型耦聯(lián)”的效應(yīng)再進行組合，CQC（完全二次方組合）就是做這個用的。而不考慮耦聯(lián)的組合方法則采用SRSS（平方的平方根和）。CQC，SRSS都是振型組合的方法。

五、偶然偏心

特別注意高規(guī)4.3.3條文說明：對平面規(guī)則的建筑需附加偶然偏心，對于平面布置不規(guī)則的建筑，除其自身已經(jīng)存在的偏心外，還需附加偶然偏心。

注意掌握偶然偏心的計算方法（特別有局部突出時候。）
另外需要注意的是，偶然偏心的偏心方向，和地震力的方向是垂直的。

六、雙向地震

首先，根據(jù)強震觀測表明，幾乎所有的地震作用都是多向性的。高規(guī)規(guī)定了考慮雙向地震的情況，即“質(zhì)量與剛度明顯分布不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)”。一般可按超過扭轉(zhuǎn)位移比下限1?2較多考慮（見上文引用黃小坤論文解析）

特別注意：在需要計算雙向地震的時候，位移指標的核算也應(yīng)考慮雙向地震的作用。即雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)CQC組合公式，抗5.2.3-7~8中，位移也應(yīng)當作為效應(yīng)代入計算。
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朱總的高規(guī)書編撰的確實不錯，很多地方可以拿來參考。再次推薦下：

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