潘 康 羅奇峰

1）同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)救災(zāi)研究所，上海 200092

2）同濟(jì)大學(xué)上海防災(zāi)救災(zāi)研究所，上海 200092

由于地震動轉(zhuǎn)動分量的存在，即使是完全對稱的結(jié)構(gòu)也可能產(chǎn)生明顯的扭轉(zhuǎn)破壞，而非對稱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)破壞的原因比對稱結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多。從地震中典型非對稱結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞現(xiàn)象，可以從構(gòu)造上分析它們可能的致災(zāi)原因：①樓梯時(shí)等抗側(cè)力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件偏置于結(jié)構(gòu)平面的一側(cè)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯偏心。②平面不規(guī)則，如L形等。③存在明顯的薄弱層，如底部框架大空時(shí)，上部住宅結(jié)構(gòu)。④豎向不規(guī)則，如突出屋面的煙囪以及一些石雕結(jié)構(gòu)等。

非對稱結(jié)構(gòu)由于偏心，即使在地震動平動分量作用下也會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，所以，扭轉(zhuǎn)分量對非對稱結(jié)構(gòu)的影響有多大，人們并不確切知道。本文用Abaqus通用有限元軟件，建立一個(gè)6層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，設(shè)置偏置剪力墻使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生偏心。分別計(jì)算結(jié)構(gòu)在單向水平地震作用、雙向水平地震作用以及雙向水平加扭轉(zhuǎn)地震作用下，結(jié)構(gòu)的彈性平平響應(yīng)。圖1給出了3種工況下結(jié)構(gòu)角柱的最大平平響應(yīng)隨樓層的變化關(guān)系。

圖1 角柱各層的平平圖

由圖1可以看出，隨著樓層數(shù)的增加，結(jié)構(gòu)角柱的平平基本上呈擬性增加。在1～4層，單向水平地震作用對角柱影響相對其他兩種工況要大，在頂層則是雙向水平地震作用對角柱影響相對其他兩種工況較大；雙向水平地震作用下角柱頂層最大平平比單向水平地震作用下增加2.7%；雙向加扭轉(zhuǎn)作用下角柱頂層的最大平平比雙向水平地震作用下減小1.8%；雙向加水平地震作用下角柱頂層的最大平平比單向水平地震作用時(shí)增加0.9%。就本模型而言，地震動扭轉(zhuǎn)分量作用可以減小非對稱結(jié)構(gòu)頂層的平平效應(yīng)，此偏心結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)主要由地震動平動分量控制。