Ab s tr a dABS T R A CTT h i s p a p e r i n t r o d u ce t h e s t a t e o f t h e d e v e l o p m e n t o f i r r e g u l a r h i g h - r i s e s t r u c t u r e s a n d a n a l y z e a d v e r s e f a ct o r s a b o u t t h e s tr e s s a n d d i s p l a ce m e n t o f i r r e g u l a r s t r u c t u r e s a t f i r s t ， m e a n w h i l e d i s c u s s t h e m e t h o d s t o p r o c e s s t h e i r r e g u l a r h i g h - r i s es t r u ct u r e s a n d t h e t h e o r i e s t o c a l c u l a t e e a r t h q u a k e a c t i o n s . B a s e d o n t h e a b o v e w o r k ,S A T W E , T A T a n d A N S Y S a r e u s e d t o s e t u p a n i r r e g u l a r s t r u c t u r e m o d e l , a n a l y z e i t t o g e t h e r a n d c r o s s c h e c k . A n d t h e n , t h r e e g ro u p s o f s t r u c t u r e m o d e l w i t h d i ff e r e n th e i g h t o f c h a s s i s , p o s i t i o n o f ce n t e r o f m a s s a n d s t r u ct u r a l l e n g t h i n P K P M a r e s e t u p . T h e n a n a l y z e t h e c h a n g e s o f t h e p e r i o d , s tr e s s a n d d i s p l a c e m e n t . A t l a s t , s o m em e a n i n g f u l p o i n t s a r e c o n c l u d e d a n d s o m e c o u n t e r m e a s u r e s f o r s t r u ct u r a l d e s i g n a r ep u t f o r w a r d .K e y w o r d s : V e rt i c a l i r r e g u l a r i t y , A c l i n i c i r r e g u l a r i t y , E c c e n t r i c s t r u c t u r e , T h e r a t i oo f l a t e r a l r i g i d i t y , T h e r a t io o f d i s p l a ce m e n t , W e a k s t o ry , T h e m o s ta d v e r s e p o s i t i o n , T h e a n a l y s i s me t h o d o f T u n e i n t e r v a l学位论文独创性声明学位论文独创性声明本人声明 所呈交的 学位论文是本人在导师指导下进行的 研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人己 经发表或撰写过的 研究成果， 也不包含为获得 南昌大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均已 在论文中 作了明 确的说明并表示谢意。学R V文 作 者 签 “ (手 写 晰 及 嗒 签 字 日期 : 扮 卜 月 卜学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了 解南昌大李有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国 家有关部门 或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅 和 借阅。 本人授权南昌大学可以 将学 位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)孩汗 撇学位论文作者签名 ( 手写) :导师签名 ( 手写 签 字 日 期 : : 、 )年 月 ) e 4 签 字 日 期 : 2 ,l1 年 ” c可 日学位论文作者毕业后去向:工作单位:电话:通讯地址:邮编:第一章 绪论第一章绪论1 . 1课题的来源、背景和意义随着社会经济的发展和人们生活水平的 提高， 人们更加注重建筑的美观:复 杂体型的建 筑越来越多，对建筑结构设计也 提出了 更高的要求。 现在许多 建筑物由于建筑功能和立面效果的需要， 往往形成结构规范所规定的不规则建筑( 平面 不 规 则、 竖 向 不 规 则 或 两 者兼 而 有 之 ) . 特 别 是 近 年 来， 高 层建 筑的 底 部 几层 往 往用作大型购物中心， 而将结构设计成带底盘的不规则结构形式也成为一种趋势。因此，对带底盘不规则高层建筑结构的抗震性能分析具有十分重要的意义，是在工程设计和抗震加固时必须考虑的问题。1 .2不规则结构的研究历史及现状从1 9 3 8 年美国学者R . S A y r e 在 “ 美洲地震科学简报” 上首次发表关于地震 作用下偏心结构的平动、扭转祸合作用的文章以 来， 该领域的 研究倍受 各国学者 的青睐. 但是直到2 0 世纪7 0 年代后期、 8 0 年代早期 ， 结构 偏心引 起的扭转问题， 才引 起各国 研究者的充 分关注。 其背景 是: 1 9 7 2 年 南美洲马那瓜地震中， 2 幢高层建筑由于主 要抗侧 力构件非对称布置，造成截 然不同 震害的典型实例， 其中 巧 层 的 中 央 银 行 大厦 ，因 抗 侧力 构 件不 对称 布置 (#q筋 混 凝 土梯 井 均 集中 布 置 在结 构 平面 的 右 端 ) ，而 发 生 倒 塌 ，而 采 用 对 称 外 框内 筒 结 构的1 8 层美 洲 银 行 大 厦 ，却 只 受 到轻 微破坏; 1 9 8 5年墨西哥地震中， 有 5 0 % 的建筑物直接或间 接的由于结构扭转 发生破坏; 1 9 9 9 年 ，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。国内、外历次大地震震害表明 ， 平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭刚 度太弱的结构， 在地震中容易受到严重的破坏; 国内一些振 动台 模型试 验结果 也表明 ， 扭转效应会导致结构的严重破坏。结构抗震设计涉及到地震本身、结构及其在地震作用下反应等诸多复杂问题，使在目 前的 认知条 件下， 还不能完 全依靠严格的 计算来 确保结构安全可靠。 鉴 于此， 研究者们提出了结构抗震概念设计， 旨 在应用经验和判断来考虑建筑的总 体方 案和细部构造， 作到合理的 抗震设计， 从而从根本上提高结构的抗震性能。这 一方法己 被许多国 家的抗震规范采用， 其中我国 现行建筑抗展设计规范 ( GBJ第一章 绪论1 1 -8 9 )也引 入 了 这一 方 法。 概 念 设 计 是 设 计 者 从 结 构 设 计 总 体 方 案 上 考 虑 ，利 用 震后实际 观察的资料以 及自 身的经验判断 来确定 合理的结构方案。 其出发点是整个结构体系， 这对于结构抗震是很合理的 ， 也是十分重要的. 可概念设计中的一 些概念， 大多来自 实践经验和震害调查总结， 且多为宏观定性描述 ， 如建筑物的竖 向 质量分 布和刚度分布宜均匀连续、平面布置宜规则对称、结构要具有多 道防震体系等. 这些概念尽管很好河在实际设计中 却很难具体执行， 它需要很高的专 业水平和 对这些概念的深入理解。比 如什么样的 结构可认为 均匀对称 ， 什么 样的结 构可认为是不均匀的， 在实际设计中 很难严格区 分。 我国 现行建 筑抗震设 计规范中明确提出 对于不同 类型的结构， 采用不同的确定地震力的方法， 并对判断一 个结构是否规则作出了 一些规定， 但这些规定对于实际设计来说 还远远不够， 这 就需 要对概念设计中一些定性的描述进行全面系 统的 分析， 并 尽可能 作出明 确的判断， 以满足实际设计的需要。1 .3课题的研究内 容本课题选取带底盘不规则建筑结 构作为 研究对象， 分别使用 S A T W E . T A T 和A N S Y S 软 件进行建模 计算， 分析结构的周期、 受力和变形，以 确定合理的分析方法。然后，选取一个工 程实例， 对其进行深入的分析， 并通过变结构 底盘 的 层数、变结构局部层的质 量质心和变结构总长度的方法进行计算、 对比和分析，探讨结构布置的变化对结构周期、剪力、弯矩和位移的影响，并总结出这类结构的变化规律。 最后， 提出可供带底盘不规则建筑结构设计参考使用的方法。本论文主要进行了以下几项工作:1 、 首先研究不 规则结 构的 类型及针对不规则 结构的处理方法， 对几种计算地震作 用的 主要 方法进 行对比， 并探讨每一 种方法的 优劣。2 、 建立 一个典型的不 规则建筑结构的模型， 分别用不同 软件分析结构的周期、受 力和变形，以 研究分析方法和软件应 用。3 、 选取 一个工 程实 例， 对其进行深 入的分 析， 然后分别建立三组模型 ( 变 底盘层数、 变局部层质 量质心、 变结 构总长度) ， 通过计算对每组模型进行定量定 性的 分析，总结出每一组 模型的变 化规律并得出 对实际 工程有意义的 结论。4 、 对变结构总 长度的 这组模型分别 用震型分 解反 应谱法和时 程分析法进行第一章 绪论对比计算。5 、 研究针对带 底盘不规则结构的设计对策， 如何在在较少提高工程造价的 前提下充分提高结 构的 安全性能 。 同时 用A N S Y S 软件分析结构复杂部位的局部应力，并提出相应的措施。第二章 不规则 结构设 计与地震作用计算方法第二章不规则结构设计与地震作用计算方法2 .1 不规则结构定义2 13 1对于不规则结构的定义分为两类:平面不规则 和竖向不规则1 、 平面不规则的类型扭转不规则楼层的 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。凹凸不规则结构平面凹进的一 侧尺寸， 大于相应投影方向 总尺寸的3 0 % . 楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽 度的5 0 %， 或开洞面积大于该 层楼面面积的3 0 %， 或较大的楼层 错层。2 .竖向不规则0侧向刚度不规则该 层的 侧向 刚度小于相邻上一 层的 7 0 % ，或小于 其上相 邻三个 楼层侧向 刚度平均值的8 0 % ;除顶层外， 局部 收进的水平向尺寸大于相邻下一层的2 5 %.0竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件 ( 柱、 抗震墙、 抗震支撑)的内力由水平转换构件 ( 梁、析架等)向 下传递。0 楼层承载力突变抗侧 力结 构的层间 受剪小 于上一 层的50% 。2 .2 不规则结构的概念设计2 .2 .1 结构抗 震的 概念设计所谓概念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的 过程。人们从大