浅谈关于偶然偏心和双向地震选取的几种说法

《高规》规定只有质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，才考虑双向地震作用。

那么，如何确定刚度明显不对称、不均匀？

说法一：在非偶然偏心作用下，结构位移比＞1.2，或在偶然偏心作用下，**高度建筑结构位移比＞1.4，B级高度建筑结构位移比＞1.3，需要考虑双向地震作用。

来源：2005年7月18～20日在京举办了首次“PKPM结构设计软件在应用中的问题解析”讲座。

说法二：验算结构位移比时,总是要考虑偶然偏心；结构构件设计时，分下列两种情况处理:1) 如果位移比超过1.2，则考虑双向地震，不考虑偶然偏心；2)
如果位移比小于1.2，则不考虑双向地震，考虑偶然偏心。

来源：《PKPM 新规范计算软件 TAT、SATWE、PMSAP应用指南》-黄吉锋。

说法三：一般而言，可根据楼层最大位移与平均位移之比值判断，若该值超过扭转位移比下限1.2较多(比如**高度高层建筑大于1.4，B级高度或复杂高层建筑等大于1.3)，则可认为扭转明显，需考虑双向地震作用下的扭转效应计算，此时，判断楼层内扭转位移比值时，可不考虑质量偶然偏心的影响。

来源：《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)若干问题解说》--黄小坤。

说法一和说法三比较接近，而说法二和其他两种差别较大，要严格的多，哪一种说法是正确的？

朱炳寅老师答：通过楼层位移比来判别结构的对称性和均匀性，是较为合理的量化手段，具体量值应根据工程经验结合工程的具体情况确定，即：工程重要或复杂时，可适当从严，反之可适当放松。我认为说法二比较合理，在结构扭转影响比较大时，应考虑双向地震，反之应考虑偶然偏心。

 

综上，个人的处理方法：

对于高层：

 

考虑经济性情况下：

点【考虑偶然偏心】进行一次计算；

若位移比>1.2（1.4），按【考虑双向地震作用】再进行二次计算；

若位移比<1.2（1.4），取【考虑偶然偏心】的一次计算结果。

 

考虑安全性的情况下：

同时点选【考虑偶然偏心】和【考虑双向地震作用】进行计算，PKPM在计算内力时会自动选择二者之间较大值进行设计。

 

对于多层：

不点【考虑偶然偏心】和【考虑双向地震作用】进行一次计算；

若位移比>1.2，按【考虑双向地震作用】再进行二次计算；

若位移比<1.2，取一次计算结果。

 

多层参考

《抗规》（2008版）3.4.3-1 、《抗规》（2010版）3.4.4-1 平面不规则而竖向规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，并应符合下列要求：

　　1)扭转不规则时，应计及扭转影响，且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍；

3.4.3-1 平面不规则的主要类型：扭转不规则：在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。

《抗规》5.1.1-3 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。

 

高层参考

《高规》3.3.2-2 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应计算单向水平地震作用下的扭转影响；

《高规》3.3.3 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。

《高规条文》3.3.3 当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响。

《高规》4.3.5 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。

《抗规》5.1.1-3 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。

 

第一次计算时是否考虑全楼刚性假定？

2008版satwe用户手册P12页第8条

对所有楼层强制采用刚性楼板假定--当计算结构位移比时，需要选择此项。应该注意的是，除了位移比计算，其他的结构分析、设计不应该采用此项。 

如果没在特殊构件定义中定义弹性楼板，那么勾选或不勾选刚性楼板假定软件都把楼板定义为刚性楼板计算，只有定义了弹性楼板以后这个开关才是有用的，否则都是按刚性楼板假定计算。

 

产生结构扭转的主要原因：质量中心和抗侧刚度中心之间存在较大的相对偏心，平动质量相对于刚度中心产生了转动惯量。

 

参考 http://bbs.co188.com/content/170_2670532_1.html

对于高层建筑，即便是均匀、对称的结构，也应考虑偶然偏心的影响；对于多层建筑，则可以不考虑偶然偏心的影响。

注意事项：由于结构平、立面布置的多样性、复杂性，大量计算分析表明，计算双向水平地震作用并考虑扭转影响与计算单向水平地震作用并考虑偶然偏心的影响相比，前者并不总是不利的。

位移计算（周期计算）必须在刚性楼板假定条件下计算得到，而构件设计应采用弹性楼板计算。