偏心结构地震反应及改善

偏心结构地震反应分析及改善摘要：大量震害分析和观察表明，结构在地震发生时存在着扭转振动，且在地震作用下结构的平扭耦合效应是不可忽视的，在某些情况下甚至是结构破坏的主因。本文总结归纳了前人的研究成果，对偏心建筑结构弹塑性抗震性能以及影响参数进行了探讨，提出目前存在的问题和分歧，给出一些有建设性的建议，以便于进一步深入研究。关键词:偏心结构弹塑性平扭耦合规则性DesignandResearchofSeismicResponseofEccentricStructureAbstract:Lotsofearthquakedisasterphenomenashowthatstructureswithtorsionmodesofvibrationhaveobvioustorsionsunderseismicaction,whichareoccurredtogetherwithtranslationalvibrationofstructures.Incertaincases,torsioncanbethemainactionofthestructuraldamage.Inthispaper,passresearchisreviewed.Thispaperfocusontheelastic-plasticseismicperformanceofhighrisestructureanditsmainparametersofeccentricstructure.Someexistingissuesandbifurcationsaswellassomeconstructiveproposalsaregiveninthispapersoastobeusedinlaterresearch.KeyWords:Eccentricstructure；elasto-plasticperformance；translation-torsionalcoupling;regularity0引言地震作用的三个平移分量众所周知，而对于地震作用的转动分量的研究，目前的认识和重视还不是很足。日本柴田碧等设计了专门的仪器，自1972年以来取得上百个地震动的转动分量，发现最大地震角加速度与水平加速度的平方大约成正比。很多研究表明，扭转已经成为大量多层结构破坏的主要原因[1，2]。1985年墨西哥地震中[1]，有50％的建筑物直接（大约占15％）或间接（大约占35％）地由于结构的扭转而导致破坏。对于不对称结构的破坏状况研究表明，地震时，由于整个建筑发生扭转振动，抗侧移刚度较小的一侧，位移加大，剪力增加，破坏程度加重[2]。1999年9月台湾地震中，许多不对称的砖房与钢筋混凝土框架结构，都出现了明显的扭转震害特征。实际上,无论是规则还是不规则高层建筑结构在地震作用下的扭转振动都是难以避免的。只是不规则结构的扭转效应一般比规则的结构要大。地面的扭转运动(地面运动的相位差)将引发建筑物的扭转振动,建筑物质量分布不均匀、结构刚度计算的局限性导致结构的质量和刚度偏心，设计假定的正确程度、计算方法的精确度也将引起结构强度的差异，抗扭构件的非对称性破坏等也将引起扭转效应。不仅仅如此，结构在地震力作用下产生的水平振动与平面扭转振动,还会互相耦联，产生所谓的平扭耦联振动效应，研究表明，结构的平扭耦联振动效应对结构的扭转效应还会产生明显的动力放大作用[3-7，26]。1高层建筑的地震反应分析方法在过去几十年中，对结构的平扭耦合振动分析的发展大致经历了三个阶段:静力阶段、反应谱阶段和动力阶段[2，8-16，34].动力阶段又可以分为弹性和非弹性两个阶段，随机振动与确定性振动是这一阶段中并列出现的两种分析方法。目前世界各国的抗震规范基本上停留在拟静力阶段，只有对复杂结构或特别重要的结构才用动力时程分析作为补充。1.1静力方法1.1.1静力方法，这一理论最早由日本学者大森房吉于1900年提出[8]。该方法把结构所受到的地震作用简化为作用于结构的等效水平静力，结构所受地震力为，式中:为结构重量，为结构的静力等效水平最大加速度(即地面最大加速度)，,为地震系数。该理论假定结构是绝对刚性的，所以结构任一点单位质量所受的地震力都是相等的。伪静力法，也叫底部剪力法。根据地震反应谱理论，按地震引起的工程结构底部总剪力与等效单质点体系的水平地震作用相等以及地震作用沿结构高度分布接近于倒三角形来确定地震作用分布，并求出相应地震内力和变形的方法[9]。1.2反应谱方法疏40视年代发展起来它的反应谱法静[16]饶，考虑了结构治的动力特性与冤地震动特性之娇间的动力关系盗、通过反应谱瓣来计算由结构躲动力特性所产咐生的共振效应史，但由于在设丘计中仍然把地铃震的惯性力看俩作静徐力邀,尸因此只能称之胡为准动力理论箩。辆反应谱理论以袋弹性反应谱为拘基毙础还,牙将反应谱与结始构振型分解法蹦相结捞合刚,聪建筑物总的内江力是通过各振皮型的内力用振辆型组合的方法滤得到没的拨,探从而使十分复霉杂的多自由度中体系地震反应欲的求解变得十誉分简虑单海.押疾因此对偏心结括构分析时往往断直接引用反应分谱法的水平作盼用结果，它与嘉偏心距的乘积比为结构承受的膀扭矩。然而，须在分析中人们祝发现结构的偏抹心距在结构运京动时是变化的两，并不象人们如想象的那样保贩持不变，其变匙化量甚至可以疗达到静止时的疾好几倍，从而套提出动力偏心室距理[17]假的概念。另外浊，考虑到实际斩偏心距与设计窃偏心距的偏差印以及地震动的催扭转分量等因凶素的综合影响受，在结构的动线力偏心距的基邮础上往往叠加日一偶然偏心距做（取偶然偏心焰距为挂0.05府l协，龟l驰为建筑物的长淹边）卸[18]碑。渡因此诸多国家村的抗震设计规足范都规定焰,屈对于均匀对称捐结构蠢,衬给与设计偶然竹偏心距帆[3]狸,季即质心与刚度回中心的偶然偏轧心距离寒，因此睡我国的《拔高层建筑混凝验土结构技术规海程姿》最[3丧0葱]耕（把JGJ3-宽2002搁）凯（以下简称《寺高规》）经规定，硬计算单向地震壳作用时应考虑摧偶然偏心的影粪响喊。佳拟静力法静力抛化处理动力问蒸题，操作起来搅比较方便，恨但盏这种方法只能冰适用于平面和喜立面都较为规木则、各结构构紧件的抗震性能嫩也都相近的结怎构，对于体形扶较复杂的高层绩建筑，则有较吼大出入，应该悬采用动力方法翻即时程分析法颜。只1.3添忽动力方法蜂动力方法，指鸟的就是动力时左程分析法，仙所谓时程分析彩,泊就是根据材料戒及构件的弹性怒(宿或非弹性烧)罩性能对结构动熄力方程做积分搁求解的方法。骆上世纪音60盒年代以后，人之们不仅记录了即大量的地震动厌数据。且躺获得了许多抛遭到严重破坏纷的皆结构的地震反孝应记录，这大牲大地促进了结江构地震反应分洋析方法的发挣展紧。勺此愁方法可以考虑渐地震动的振幅腔、频谱和烦持时笑三缠个要素景,名也可以考虑地臭震环境和场地危条件的影响福,咬能够对结构进蜡行非线性分析吐,陶还可以计算能掉量损耗和损伤层等片,俊可获得更多的论有用信息。妻到目前为止，精该方法爆被认为是进行齿抗震变形验算霜和震害分析最香为精确可靠的口方法雹。佛然而由于地震轰的随机性和结获构性能的复杂奶性及这种方法牛前后数据处理娘工作繁冗晴,除对专业理论水倒平要求高丙,恩使其在工程实元践的具体运用模远远落后于时咏程分析法的理李论研究亚[19]玩。纤因此赔很多国家的映抗震规范仍将生反应谱分析法逮作为基本的设洗计方法，而将圣时程分析法作垒为对不规则结席构及高层建筑教的补充计算方绢法。也有学者社[20]政提倡您将时程分析方抓法作为补充计敲算的规定改为铲与其它方法同染时计算搞,层然后对计算结抓果加以限制。据我国的《彩建筑抗俱震设计规范续》型[8]湿GB5001传1以-200痛1车（以下称租《宋规范敞》眼）崖规定滴，对晋特别不规则的蛛建筑、甲类建羽筑罩等苦高层建筑，宜悉采用时程分析刻法进行补充计泽算纺[9]忆。群婶匀2吼总地震效应和影枪响参数巴近绪20燕年来，对偏心惯结构地震反应台的研究工作主皂要集中在分析挎影响平扭耦合劣程度的几个因赤素方面。嚷不少研究者对蝇偏心结构的地撕震效应以及影响响因数都进行平了详细的分析延，并得出了一盆些有价值的结命论，但是由于刘影响因数多，纳并且各种因数鸡间还存在明显紫的相互影响，消尤其是当结构征进入非弹性反循应阶段表现更孩为复杂，所以且这方面的研究傅还存在相当大胀的难度，当前资对地震效应影研响因数的研究猾并没有甜得到灌较为一致的结裹论。炊早期的研究工牧作基本上是从坐单层结构出发牢，选取无偏心此的对称结构作颠为辅助结构，孟分析模型的自渔由度数为两个宽自由度计(面一个平移，一权个转动继)吵或三个自由度锣(奏两个方向的平锯移，一个转动驻)乖，在影响因素同分析时往往变闹动结构的质心歪位置或刚心位芝置来进行偏心医距的调整，通仍过调整结构的兵垂直于地震波豆输入方向的构感件的刚度或该像入射方向构件跪的分布位置来方调整结构的抗胀扭刚度。在结布构始终为弹性延的情况下，各拥国学者从各自什的分析模型出嫩发得出的结论伴是比较一致的秤。但对于结构绣的弹塑性分析南，则由于各人许所采用的分析加模型不同，所剑采用的参考系心模型不同，得较出的结论并不松一致。浪2.1吸竖单层偏心结构蜘已有研究表明燥[迈4饭，贤7]泪,枯影响单层偏心斤结构弹性地震久反应的主要结伤构参数为楼层腿静力偏心距骑（烈即结构的质量败中心和刚度中柔心的距离晶）、平扭频率伯比贱（辱结构扭转为主邮的第一自振周续期刑与平动为主的宗第一自振周期棕之比雁）裂和阻尼、基本击周期等尾（楼辅助结构即对正称结构的基本剖平动周期黎）鹅。槽静偏心距舱对结构平扭耦驱合程度的影响内是显而易见的胆。狠越大，结构的掘耦合就越严重素;探突等于零，结构仓在水平地震动槽作用下就不存饲在耦合问题。川对于墨的影响尽管不留如偏心距的影怜响那么直接，队但其影响还是晴可以从结构共董振的角度来解座释的。锦>1诱，称该类结构诊称为刚性扭转色结构森;感令<1王，称该类结构馅称为柔性扭转险结构，结构在违很小的扭转激窗励下就可以产先生较大的扭转哨响应，对该类拥结构各国的抗字震规范多数是违严格要求避免抽的。库当知，结构的扭转辞频率接近平动竞频率，该类结袍构在水平激励银的作用下，结稼构的扭转耦合赶振动程度最高浴。此时即使结伐构的偏心距很者小，实际的扭顾转作用还是很倘大的，从动偏魂心距的角度来喝看，此时的偏僻心距被放大了孩许多倍。撞也有学者指出修，当偏心距很旷大时，痛对结构的扭转辈效应影响不大为[7]甚。择而当进时，结构的动续偏心距和静偏摧心距基本上是躺相等的，也就案是说结构的扭母转频率基本上题没有被激起来巾[验3阅，耻21]眠。驻我国的《高规科》量[30]建也明确规定了缺的限值。歇对于弹性结构黄，耦合振动和看结构的抗侧力盾单元的数目、城几何布置、单拨元强度是无关野的，也与结构侧的几何形状无哗关。当结构进妈入非弹性阶段童时，结构的平蠢扭耦合振动响确应就未必与抗仙侧力单元的数萌目、几何布置盾、单元强度无刘关了瓦;诱而在结构的弹瘦性阶段起主要危影响的偏心距奸和庭值在结构的弹纲塑性反应中的轮影响也未必那鸣么重要了代[22]肠。心Kan导和顶Chopra膊[23]肃采用一个抗侧育力单元模型，哭考虑了结构两验正交方向的平燃动频率比亦、调、际、相对扭转刚细度参数枯、强度偏心距暮、超强系数些、地震动强度靠系数炭R想和阻尼比嫩等影响参数，笑研究了结构进谜入弹塑性状态读后的平扭耦合宵反应特点表明哄:裤当结构的运动帮进入弹塑性范畏围后平扭耦合垂程度与弹性时竖相比降低了不捷少，结构的振必动胶主要基于平动达，与线弹性相粪比，非弹性体夜系的扭转耦合险对结构最大位厨移反应的影响咬很小。烟Irvine比和附Kounto估uris谢[24]营则采用有两个叉抗侧力单元的期分析模型进行铃研究发现结构通的抗侧力单元毁的朝延性要求对结友构的静偏心距点和停并不很敏感。泪Tso鼠和夏Sadek暗[25]笨采用有三个抗谨侧力单元的分氏析模型的研究桨结论也证明了避这一点。否但是这两个文丰献却发现结构咏进入弹塑性运顶动状态后，其巡运动并非以平玉动为主，扭转配运动还是很明丽显的。这是和着文献饶【若2窄3夫】站的以平动为主告的结论相矛盾派的汤。液Ch峡andle记r到和蛇Duan堂[26]点研究指出造成醉分歧的主要原卖因是由于建模痰所使用的单元鞠个数不同，还裂有定义、计算姜和各种参数，壤如偏心糖距营和平扭频率比招的差异，以及滤所选择的表述册扭转效应特征花的参数不同寿。姿Chopr他e棉和更Goel钢[27]凑，漫也对分歧作出弱了解释，他们惧意识到不规则落建筑结构非弹逝性反应具有很案大来的滔“区模型依赖招性纱”列，于是他们建母立了最平常的速模型炼（脚6乔单元），版分两类体系研是究垂直地震作却用方向上的单园元是如何影响坐结构的扭转效茎应的，并得出援以下结论：该平扭耦合对无普垂直单元的影孙响大于对有垂限直单元的影响拳；急平扭耦合极大帮地减少了无垂悔直单元的体系强平动位移却增御大了扭转变形户、单元变形以咽及最大的延性去要求；垂直单仓元对强度中心明偏心作距惊等于刚度中心坚偏心足距支的体系影响很外大，对强度偏坦心管距刷等于零的体系饿的没有影响向。同时他们进贼一步研究刚度投偏心和质量偏廉心体系的非弹范性反应表明：眉在弹塑性阶段警两者的反应不肉同，但是在弹储性阶段却是相痛同的膏。旁早期的研究学屑者忧采用结构弹性察阶段的刚度中密心处的位移和穗转角来考察不吊同参数对非弹昏性反应阶段的下影响规律的做粪法是值得商榷完的真[28]付,葱因为在结构非之弹性反应阶段谜刚度中心的位抢置不是固定不拾变的灌,承其位置要随着帖楼层抗侧力构雀件的刚度变化么而变化的。律于是锁Tso捉和寿Sadek们[趁29乖]刘考虑所有的抗概侧力单元均进汽入屈服状态的歼特殊情况，该欧文作者提出强锁度中心的概念唯，即为结构的梅强度中心到质土量中心的距离贸。（相应的质灰量中心即为楼拦层质量一阶矩普为零的位循,粥强度中心的定裳义为绸:素掀；移上式寺，主分别为结构在居X租,狠Y赢向布置的抗侧界力单元的屈服霸强度高值敢.侮）并间建议以强度偏笼心温距烟代替刚度偏心夸距鬼建立单层建筑摄结构模型，分奇析了模型的非票线性扭转效应临。研究表明结枕构的弹塑性振扁动对刚度偏心肃距并内不敏感。叫Tso上和吵Sadek缓[深31饱]此指出倍当结构的所有滔沿地震波输入吨方向布置的单岩元均进入屈服采状态后，如果睬结构的强度中鲜心和结构的质狠量中心重合或江相距很近时，南结构将会传产生闹较小的扭转运释动。他们的研院究表明智:架结构的强度偏释心距等于刚度抓偏心距情况下总的弹塑性反应序明显地比强度搅对称情况下为两大，并且强度旦对称结构的特聪殊延性要求和南位移要求也有虹所下降。这个遵结论对刚度偏缴心结构咸(罩SES)券而言是正确的般，但对质量偏婆心结构胞(橡MES)钥就不太合适了披。舰(还刚度偏心结构吧是指结构的质吊量对称布置，秆刚度不对称。因质量偏心结构个是指结构的刚手度对称布置质石量不对称。称)歇Gome去z轻等人亚[32]听认为对于质量侍偏心结构而言邪，结构的强度烟偏心距和质量捎偏心距比较接股近时，结构的损弹塑性扭转反蹈应最小。倦以上可以看出执,卡尽管不同研究锣者提出的结构枝影响参数不尽面相同那,哑但研究较多的春结构参数主要限有遣楼层静力偏心开距蔬、频率比轻、强度偏心距滤和结构基本周该期隶T锋。但是轻,帝不同的研究者城对结构影响参处数的理解并不仗完全相同孔,刺选用的研究参址数及得出的相碍关结论也并不惩一致。实际上投,缩对于单层偏心迫结构而言败,到楼层静力偏心捐距、平扭耦联野频率比主要是岁对结构弹性反盏应有影响的参紫数。当结构进踢入非弹性反应胃阶段后结,饶由于楼层刚度铲的时变性德,亚代表结构刚度锐特征的参数将枣无法对反应规发律进行确切安地忠描述逐,聪此时表示结构寄强度特征的参蝇数将成为结构绒非弹性反应的拌主要影响因素角。代2.2俱灰多高层偏心结叠构蹈对于多层偏心悄结构而言乎,那由于结构形式宣和楼层偏心情乱况的多样性沸,扯其地震反应规逮律比单层偏心沾结构更为复杂摆。目前对多层街偏心结构参数剑影响规律的研匹究主要是集中忌在均匀偏心结化构上（即述质量中心和刚光度中心分别在换各自的竖轴上察的特殊结构辜）短,伶对于具有一般洋形式的多层偏送心结构黄,确其地震反应规爆律庆(钢尤其是非弹性茂反应阶段译)衰尚有待进一步退研究。各早期的研究多服集中在弹性结全构方面，其侧韵重点放在求解步的方法上。哑Chopra王[3睬4椅，摘35]顺等人参提出用扰动法坡来求解，将真尸实的结构与多轻个偏心的单自哥由度结构连起双来来确定结构滚的动力特性。博Tso脖和款Cheung延[36]从则给出求解结伶构刚度中心的失方法，并指出棒结猜构的运动方程细可以在扭转中叫心处解耦。恒近期也有学者担[37]齿提出困刚心和质心的湿计算机求解方反法博。脂多层偏心结构闸的弹塑性反应爪的研究奔是最近被十来语年潮才展开的忍。从文献喊[36]称可竖以知道哀:妹多层偏心结构位的刚度中心是艺随着作用力的烛大小和分布而烧变化的。这就矮是说很难找到金一个可以表征孝结构偏心程度乒的结构参数。喇这也是早期的启研究集中在一灶类特殊偏心结傍构的原因。据对于均匀偏心宗结构来说，惊在弹性阶段多孝层与单层结构良的地震反应没币有实质性的区喊别。但当结构洪的运动进入弹廉塑性阶段后，瑞情况就完全变叹了。昼即使是对诚均匀偏心缺结构，由于结吓构各层的各个往抗侧力单元运欢动时的加载、认卸载、屈服等爸，使得其各层未的刚度中心不祝再保持在同一丝竖轴位置了，皇对它的研究自没然而然就变得津更阅困难完了。胳Duan捡和容Chanld思er钟[38]轿从各国的抗震骑设计规范出发饭，总结分析了勒结构各抗侧力妻单元的弹塑性勉位移要求和延塌性要求，得出爆了一些具体的染结论双:祖根据单层模型斑得出的弹塑性纽方面的结论不污一定适合于多穷层偏心结构旬;勺上层结构的弹暑塑性反应随着奥辅助系的基频岛和结构的静偏棋心距的增大而嗓增大恭;篇当用等效静力汉法设计结构的句强度分布时，够在结构的顶层团施加一集中力手的方法与振型苗分解反应谱法烈或简单的线性持分布法相比，称将有效地减小刻上部结构的非章线性反应患；植用振型分解反竹应谱法来设计杂有弹塑性要求井的偏心结构是苹不仿安全骡的，尤其是对扫大偏心结构更叶是应引起注意圆。该文作者在念此基础上还提彻出了一改进的雅等效静力法择。稼Dela会和饥L仔era鼠等人苦[39]竖从户能量法抗震设属计的角度认为庭，剪切型结构洁在地震反应中并各层受到均匀伏一致的地震损虹伤的层屈服剪污力分布为抗震航最佳强度分布刮。该文献分析救表明在结构的茧弹塑性反应中号高阶振型皇的薯成分增加，并箭由此对结构的愿最佳强度分布制进行探讨课发现进：仓剪切型结构的飞抗震最佳强度鞋分布与结构的透延性有关体;苦传统的振型分孙解反应谱法只鹅适合葱于刊塑性变形能力壁较差的结构乐;池对延性较强，紫塑性变形能力冶较好的结构宜扬采用修正的振有型分析法。察Sedara副t道和刚Berter旬o外[40]姥对一均匀偏心灌的养7扛层框架美-喜剪力墙结构在播不同地震动强自度输入下的反龙应状态进行了壁详细分析亭,佣其中研究的主杰要结论有劈:涝对于偏心体系削,锤通过调整抗侧糟力构件的强度胸在楼层平面内忠的分布盒以及提高结构蜡总体屈服强度梳可以降低非弹默性扭转变形的观影响艺;粗静力偏心距缝较大的结构由,城其非弹性反应烟峰值悉(纲位移与扭转角国)酷明显与其自身彻的扭转变形与猪平动变形程度坛有关灯,挂也与地震动的成强度有关硬;福在结构非弹性辉反应阶段的楼价层扭矩和剪力攀受初始静力偏劲心距的影响并碍不明显什,无用死动力偏心距蚂来跳衡量结构最大哈非弹性变形胡值得商榷尝。皂从上述帐几茂点研究结论可患以看出弄,只对非弹性扭转飘反应影响明显磨的结构参数为握楼层强度分布继状态和超强乱。瓶因此湾在保证结构的萄弹性反应的前秋提下飞,皆合理调整楼层律中抗侧力构件遍的屈服强度可庄以较好地控制饱偏心结构的非稻弹性扭转变形芹[2洗5康，撞3覆9少，视40]届。炒大连理工的珠邬瑞锋等人于[41]寄编制了简化的踪空间模型弹塑护性时程分析程严序浩ZZC翠，对辨多层及高层房膛屋扭转耦联弹诉塑性地震反应惨进行了研究胁，不过该程序前只对均匀偏心片多层及高层房筐屋结构和只有屯某层偏心的局认部偏心多层及架高层房屋进行粱弹塑性平扭耦亩联地震反应的分特性以及结构药各构件的强度壳分布的要求等抗问题进行研究星，因此该程序绕缺乏一般性，岸分析的结果也吸只能作为某特幻殊结构的参考榴。迎哈工大的美戴君武正和植张敏政接等人料[4船2昼，都43]秆利用层单元模植型躲,逢建立了基于层笋剪力次-雀扭矩等效屈服他EYST甩面概念的求解甩多层偏心结构火体系双水平向蔬地震动作用下菠平扭耦联非线撞性地震反应的点简化算法垄,探并讨论了控制净偏心结构非线捧性扭转反应的裁相关结构参数赌;井通过数值分析盒,碰初步验证了该柴简化方法的实摘用性和可靠性裹。零此赌外港由于地震动频留率成份的不同斑而使结构反应捐峰值出现的时汉间存在明显差缎异艳,禽结构构件的位啊移延性与结构赵基本周期的相苗关变化曲线也吗有所区别测,校这表明地震动膝因素对结构扭毫转耦联反应的锻影响也是非常拾明显的。然而傅不同类型地震仍动对偏心结构早影响以及相关另结构参数在不场同地震动中的贺表现等问题的匆研究却很少漠,申这方面的研究仔对深入分析结赠构扭转耦联反酒应的外部影响箭因素和改善是谨非常必要的。疾目前我国也有芬学者尝对泳地震动强度以逝及多维地震作盐用对偏心结构尝平扭耦合反应仔进行了研究贡：痒大连理工的颠蔡贤辉等崭[44]越从五层剪切模朋型出发弃,线研究不同地震致动强度下的多捷层偏心结构所裤对应的平扭耦芳合弹塑性地震厘响应。结果表终明陈:往平扭耦合强度守与构件的强度攻分布有关眼;渣按考虑扭转影睛响的振型分解砖反应谱法强度堪设计的结构盘,掌其平扭耦合运碰动程度在结构搜进入非弹性运魂动后就随着地甩震动强度的增她大而减弱料;颤而按比例刚度悉法强度设计的窜结构吸,发其平扭耦合运耐动程度在结构淡进入非弹性运菌动后先随着地陈震动强度的增今大而增强瓦,霸超过一定值后缝随地震动强度哄的增大而减弱味,栽但其影响不容子忽视。译华南理工的傍潘东辉等买[45]彻采用振型分解川反应谱法计算全结构在平扭耦篮联下的扭转振抵动效应登,珍研究具有不同柄动力特征的单相层结构在不同菌方向地震作用拨下扭转效应的厚变化顿,栗发现不同动力青特征下地震作桐用方向对结构车扭转效应的影甚响不可忽略哨,孙因此认为衡量备建筑结构扭转哗振动效应时应梨考虑地震的作霸用方向絮,棕积并对计算扭转伍振动效应时选串用的地震作用抵方歪向提出建议：亦在不能明确震垒源与结构的相喇对方位时求,纳选取扭转变形鸡能与平动变形鉴能之比或扭转监变形能的最大第值出现时的角宾度作为衡量结成构扭转效应的杂地震作用方向卫。从杜宏彪和张誉错等人棚[4疫6狸，啊47]腿分别进行了不虾规则框架结构趴在双向水平地货震激励下的振灌动台试验俗,拔结果表明映,隙同一结构在双裳向水平地震输耗入下册,顾其非弹性变形脂明显比单向输略入情况的反应侄结果大卖,爬并对框架结构训的底层角柱产趟生更为明显的江破坏作用。蜻沈阳建筑工程僚学院的业何浩祥捉[48]狐等人利用振型澡分解反应谱方牙法研究了高层冒建筑结构在双营向水平地震作悬用下扭转与平色移振动的耦联乱反应及其近似裙计算方法醋,兆分析了影响扭孩转振动效应的溜动力增大因素多.雨结构顶部相对告扭转响应主要科与相对偏心距敞以及抗扭周期养与侧振周期的暑比值有关杏,炼且都随着二者网的增大而增大仓,疫结构在双向水捆平地震作用下缸反应是单向水梅平地震作用的鼠1挣.裙2益至不1言.旨6裕倍捉,懂提出了两种有疼效的单向组合拾方式明，不过该文所苦用的方法只适考合体型简单的棒高层建筑且其敢结果的准确性痰还有待进一步模验证。萝总体说来昏,盗当前对双向水沟平地震作用下比偏心结构的反惨应规律的研究号相对较少包,贪在双向水平地振震作用下袖,贼偏心结构的各膛种影响因素在网反应中的表现俩,欣尤其是在非弹第性反应阶段稀,叨还缺乏足够的勇分析依据。与星单向地震动输晓入相比扯,华双向水平地震恒作用下偏心结尘构地震反应的惨研究不仅涉及绞到结构的偏心堂形式呀,挥还与地震动输船入因素有关。工因此多维地震倡作用下结构的之反应以及各参挺数对其的影响夺的研究是更为名复杂的。蒜3浸池地震效应虑的改善巴通过上述的总鹅结和分析，我粘们基本了解了蒸影响偏心结构如弹性和非弹性咸地震反应的结码构因素和地震崖动因素，应该熄认识到，影响皆偏心结构地震响反应的因素是颂多方面的，且欲各种漂参婚数还会相互容影响，这无疑街增加了我们的厘分析和研究的破难度，不过我壶们依然可以从倚概念设计上，猜从工程实践上班，从理论分析兵方法上不断完添善对偏心结构毯地震反应的研葛究。碌我国的《高规栽》明确规定了村结构的平面布芬置和立面布置懂的规则性，从狡概念设计的角咱度上大量杜绝游了不规则的建道筑物的产生。哈在结构平面布迅置时应减少扭摇转的影响，在朱考虑偶然偏心庄影响的地震作屿用下，楼层竖殖向构件的最大赛水平位移和层榨间位移以及扭颗平周期比都做店为了严格地限行制。控制楼层虏位移比，是为赶了限制结构平亡面的不规则性个，避免过大的仔偏心引起结构团较大扭转效应侨，控制周期比韵则是为了保证离结构的抗扭刚坊度。结构的抗忆扭指标控制的为是结构侧向刚秘度与抗扭刚度姿之间一种相对蓄关系，而非绝悉对大小，目的油是使抗侧力构净件的布置更有垦效合理。一旦动出现不满足要汁求的情况，一司般只能通过调杜整平面布置来湖改善这一状况盼，而这种改变推是整体性的，盒局部的小调整镰往往收效甚微躬[49]级。思我国的《建筑景抗震设计规范榆》狐[9]股（姐GB5001踪1-200衰1制）巴3.蚊4漏节（以下称规蜜范）规定犁建筑设计应符厅合抗震概念设坡计的要求，不愤应采用严重不溜规则的设计方贞案。沸规范对平面不早规则和竖向不店规则都做了明悠确的说明，兵并且详细勇规定粘了不规则建筑嚷结构的改善劈方案以及构造羞措施。柳对于立面不规纪则的结构，设篮计中通过对竖渣向抗震构件的荷布置和尺寸调歉整，减少立面叮上下刚度差异金，巷减小因单边收建进使层质心和干刚心在竖向不匠连续而引起的孩扭转效应，在掌理论上和实际役设计中是可行质且有效的。宵Sedara缘t严和喉Berter台o此[40]膀通过懂对一均匀偏心药的棚7怜层框置架里—窗剪力墙结构在短不同地震动强始度输入下的反白应状态进行了污详细分析优,垃研究指出：凝对于偏心晒结构雅,凳通过调整抗侧阔力构件的强度括在楼层平面内膨的分布以及提粪高结构总体屈记服强度可以降碑低非弹性扭转膊变形的影响毯;柴出于对结构非泉弹性反应的考废虑说,陕在抗震设计中予应考虑平扭耦道联反应产生的倚附加扭转和抵烂抗偏心距瞎(练楼层抗侧力的和合力与惯性力蜂之间的距离墙)猾的影响姑,吩设计者应尽可尼能地多选用抗三侧力构件并合品理分布其屈服哨强度想,置使抵抗偏心距尺最小剂;流为避免结构出槐现较大的扭转撞变形隐,柱规范中的设计蝇地震力折减系毁数不能太大丢,牢同时可以用适确当增加扭转冗扔余谷(引torsio恨nalre白dundan袍cy)骑的方法来防止江结构的倒塌。渠相类似亦地跪，斥由材料力学可腔知，抗扭构件甚离质心越远，夹其抗扭刚度越诵大。所以在布条置抗扭构件时家，尽量加大周手边构件截面，描增大抗扭刚度皆；在设计结构嫩方案时，应尽鸽量使结构质心谊刚心偏心率减屠小，以减小扭庭转效应。在工锯程实践中，以氧剪力墙结构为规例，可首先考养虑将四周角部蓝墙肢加长，尽诉量形成绪L骨、稠Z随、漠T丙等形状。如墙艇肢长度受限，依则可将平面四饱周的梁加高，绞如窗台下梁加晃高至窗台面。洞如质心刚心偏办差太大，以上侨措施仍不能满害足抗扭要求，齐这时在建筑允根许的条件下加昏厚离质心较远贱处的剪力墙厚士度，往往能使棒质心刚心偏心椅率得到明显改圾善准[50]新。贱也有学者映[37]推通过肉综合结构的自伤振特性和地震昨反应纺,哀以周期比姻、第悄1尊振型中的扭平守分量比速和位移比脉为控制指标刃,鸭提出了结构动净力规则性概念赌。衫表棒1堵明确指出结构肃的扭转不仅仅谁是请几何规则性问奏题倘,肯本质上它更是遗一个动力规则任性问题，结构杰可以是几何不银规则的用,悦但结构工程师智要努力做到结狐构的动力特性俱是规则的至。从结构的动诊力规则性来控膨制偏心结构的右扭转振动效应箭未尝不是个好当的方法，但是炭仅仅用三个指夫标是否就可以疾判断所有复杂窑建筑的达弹塑性任动力规则性问望题，有待理论磁的进一步论证炭和实践的考验锈，目前还值得源我们商榷。丛表铸1兄结构动力规则季性的判别校扭平周期比盈扭平分量比殃最大位移比益动力规则况T储t冤/弄T脉1歪脾≤觉0.85食P痕t搞≤模10%抖δ巨max龙/府δ遣avg饰≤旅1.2冒动力不规则娱一般不规则砍T践t业/膀T什1听≤政0.85炎10%<盆P碑t灌≤表15%乱1.2<桃δ役max令/营δ缎avg溉≤着1.4蒸特别不规则钻0.85塔<铸T税t尝/阻T复1蛇≤润0.9鸟15%<餐P镰t枝≤姻20%翼1.4榨<僵δ果max睡/权δ荷avg建≤损1.5芽严重不规则疾0.9<堪T糖t匙/尤T盈1殿≤兰0.95祝20<宪P逼t筒≤均30%泽1.5危<纸δ备max费/家δ蹈avg钱≤般1.8恼同济大学的黄笑世敏和云南省屿设计院的罗仁唉[暗5师1帐，螺52御]西根据结构振动乌控制的基本理牲论，提出际了摇TMDL睡P世（聋Tuned目MassD裤amper别withL累ever透&梯Pendu驳lu熄m设）控制系统，燃用该系统来控间制高层建筑的查水平震动和扭跪转振动。文中钞对瓶TMDL棉P忆控制系统个参近数进行了优化竖，并对一个刚坑心和质心偏离键较大晃的室2滥0多层框浪架决-耐剪力墙结构施玉加味TMDL默P拔控制系统，结庭果表明，该控程制系统能显著慢减低建筑物的隐水平和扭转地团震反应。愤总的来说川减少扭转效应斑有颂三猪种方腰法谊,轧一是申尽量避免偏心任或英减小偏押心慨,车即在结构布置尝时尽可能均匀计,昆对称顾,灾使刚度中心与宿强度中心、质泥量中心尽量一眠致则,羊二是从提高结亲构整体抗扭刚袭度入手烘,殃仆抗侧力构件在贱平面布置中宜竹对称、均匀，芝避免过大的偏华心。颤三是中采允用被动，半主精动，主动控制茫系统加，来减轻建筑帖物的地震反应升。4结论哭本文总结归纳肥了前人的研究脾成果，对不规毕则偏心建筑结能构弹塑性抗震莫性能以及影响钉参数进行了探搬讨，干分别从影响偏要心结构地震反哄应的结构因素登和斜地震动因素对策当前时偏心结构在地誉震作用下弹性栽和君非弹性反应眼的研究现状进湖行了简要评述诞。筹并且总结了目洁前国内外控制违偏心结构扭转循效应的方法，采以及我国规范撞的有关规定未，从中可以看仿出我国在这方誓面的研究和结颜论已具有国际庙领先水平孟。需要认识到飘,状由于偏心结构患的扭转耦联反救应具有明显的疑空间性秤,屋在研究中不宜绸将其简化为平劣面问题来处理询,新这无论是从计薯算手段还是从隐结构试验上来景讲都存在较大颜困难。由此可炉以看出蹲,喇偏心结构地震谢反应的研究是伟非常复杂的丈，对弹塑性反辱应的研究尤为罩复杂和困难。册当前随着建筑疤结构形式的多古样性沃,机进一步开展偏已心结构影响因籍素的研究将会建对工程应用具尚有显著的现实括意义。贼文中姿提出目前存在葱的问题和分歧益，给出一些有煤建设性的建议岭，以便于进一至步深入的研究献。岸（玩1强）敲在弹性阶段，悉单层与多层偏济心结构的地震帜反应基本一致骑，但在弹塑性演阶段，两者的怪反应不同，而叉且单层偏心结或构的弹塑性反焰应筹方面的结论遣不续一定适用于荷多层偏心结构疲。描（略2垂）偏心结构的税扭转纯耦联反应具有摧明显的空间性逃，而且结构平赚扭耦联震动效挨应对扭转效应苍有放大作用，面因此不宜将其皆简化为平面问暑题来处理。岸（庸3拘）影响偏心结再构残弹性反应的主匆要参数铜（各参数之间撇还会相互影响纳）暑未必慎是结构非弹性左反应的主要影授响参数，而肃此时慧表示结构强度别特征的参数将葵成为忘主要尘的肿考虑对象。理（慧4财）偏心结构非坑弹性反应具有侨很大估的距“消模型依赖炸性阀”器，模型的差异侍性甚至可以导愧致相反的结论土，因此应该建波立更具有一般成性的分析模型颗，使分析的结友果更具有一般葱性。钩（亦5指）泻地震动的作用技对偏心结构地谁震反应的影响愿不能忽略，且展要考虑双向地珠震或地震衔动继的输入方向对痰结构地震滚反应的影响。涉（哭6师）偏心结构扭侧转效应虽然不屋可避免，但我唯们依然可以从欠工程实践上，写从概念设计上员，从理论分析和方法上不断地吐探索、完善，抖从而找到一种明行之有效的分粱析和控制偏心垄结构地震反应饿的方法。参考文献照【已1抹】炸Rosenb军lueth旬懂E,谢量Meli.艰逝The19议85ear蠢thquak女e:畅呢causes习ande片ffect奋in炮Mexico僵city爹杯[J]适皆.Concr国et鸡e饥Inter临nation渴al198羞6,江拒(路8):23-枪34产【失2品】慕刘大海，钟锡蜂根，杨翠绣如碰.欠高层建筑抗震喘设蛾计蛛.谦中国建筑工业覆出版村社洗.1993投【阳3尚】诊徐培福驾,宿黄吉锋押,多韦承慢基向.页高层建筑结构厌在地震作用下拿的扭转振动效气应走.积建筑科头学遣.押第补16盯卷第巩1茎期约2000.2混【些4粘】隆Ch谨andler灰摄A愁M害，象Hutchi顿nsion匙GL着，虚模Evalua谅tion吧ofco续detor胸sional爬provi朽sions烫byat怒imehi假story东approa法ch[J]鹊.Earth潮quake确Engine逮ering青andSt奖ructur救alDyn细amics,有1987,懂15(4)架:491-5炭16京【惜5抱】舍Chandl内er,A,M裹.,Corr厚enza,J枯.C,摘Hutchi纤nson懒,G.L.担,侵Effect假oftr矛ansver福seloa乐d-resi哥sting嗽elemen攀tson营inelas驶ticea六rthqua傻keres杏ponse栏ofecc栽entric默-plan企buildi搂ngs[J收].Eart晒hquake鸟Engin活eering鸡andS舟tructu奇ralDy睛namics悉,1994聋,23(1榜):75-8陶9钩【牛6妙】统Erdick填tMust刷aphaO疾.狠,犁Torsio蒸nal警affect值s棋indy屯namica根llyex风cited挠struct期ures[死A].Ric葡eph.D蝇糖disser纽tation君[C].Un搏iversi姜ty挑,捕Housto遣n笼,催洁Texas躁,唉约1975快【陶7王】敲Dempse图y,K.M.亏Tso,W.支K.津,径Seismi脾ctors负ional短provis戚ionsf愁ordyn贿amice滤ccentr年icity[室J].Ea趴rthqua鸭keEng障ineeri机ngand暑Struc引tural年Dynami连cs,宅1运990,认稳8(2):2鱼75-289生【钥8繁】蔡贤器辉驼.稀多层偏心结构吧的地震反应研班究申.塌大连理工大学洞申请选博士学位论饭文警.1999匪【青9克】钻《理建筑抗震设计足规范姜》贱GB5001薪1励-200伶1尿【乞1藏0垃】摔朱寒伯龙，张琨联扣，建筑结构抗见震设计原护理暗.兴同济大学出版羊社疤，祖1994斑【塔1荐1解】滋魏琏，高层及如多层钢筋混凝凭土建筑抗震设像计手册，地震饿出版社什，储1990爸【络1驱2摩】冰李桂青，抗震父结构计算理论肿和方敌法降.贷地震出版社挤，店1985售【今1寿3啄】吕西林，周州德源躺等针.熔房屋结构抗震争设计理论与实烛例碰.漫同济大学出版技社漆，幻1995前【芳1检4觉】龚思葬礼虽.孟建筑抗震设衫计本.涂中国建筑工业减出版圣社搞.1994迎【县1劈5住】徐植伙信橡.起结构地震反应悔分私析镰.仍地震出版短社应.1992肌【郊1奏6查】谢礼立，马疼玉膛宏牲.流现代抗震设计杨理论的发展过劝程字.被国际地震动珠态投.2003辈伯第终1狮0粪期付【弱1事7扒】急Rosenb末lueth,旬Houser拿.腊,跑R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