Question

要考虑偶然偏心的情况

在什么情况下要考虑地震作用的偶然偏心，许多规范都只说明高层建筑要考虑这种情况，不知道其他的建筑是否要考虑这种作用，例如5层的多层钢筋混凝土框架结构

Answer 1

考虑偶然偏心，双向地震的作用1.规范及规范条文说明
（1）抗震规范
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。【5.1.1条】
（2）高规
3.3.3 计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。每层质心沿垂直于地震作用方向的偏移值可按下式采用：
ei=±0.05Li （3.3.3）
式中ei——第i层质心偏移值（m），各楼层质心偏移方向相同；
Li——第i层垂直于地震作用方向的建筑物总长度（m）。
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借，不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第一自振周期T1
之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，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应大于0.85。
（3）高规条文说明
3.3.3 国外多数抗震设计规范规定需考虑由于施工、使用或地震地面运动的扭转分量等因素所引起的偶然偏心的不利影响。即使对于平面规则（包括对称）的建筑结构也规定了偶然偏心；对于平面布置不规则的结构，除其自身已有的偏心外，还要加上偶然偏心。现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011中，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震内力的简化方法考虑偶然偏心的影响。对于高层建筑而言，增大边榀结构内力的简化方法不尽合宜。因此，本条规定直接取各层质量偶然偏心为0.05Li（Li为垂直于地震作用方向的建筑物总长度）来计算单向水平地震作用。实际计算时，可将每层质心沿主轴的同一方向（正向或负向）偏移。
采用底部剪力法计算地震作用时，也应考虑质量偶然偏心的不利影响。
当计算双向地震作用时，可不考虑质量偶然偏心的影响。

2.总结
（1）什么情况下需考虑双向地震
a.对高层建筑，质量和刚度明显不均匀时应考虑双向地震，可近似看其在不考虑质量偶然偏心的情况下的层间位移比，A级>1.4，B级>1.3，则需考虑双向地震。【依据黄小坤 高规解说 2.6】
对不考虑双向地震的情况，高规规定必须考虑质量偶然偏心的效应。
b.对多层建筑，依据抗规5.1.1条及其条文说明，具体内涵可参考a。
（2）什么情况下考虑偶然偏心
a.高层建筑一定要考虑偶然偏心；
b.多层建筑不考虑偶然偏心。
（3）考虑偶然偏心以及考虑双向地震对计算的影响
影响应分为两个方面：
a. 对整体位移指标的影响，包括层间位移角、位移比。
b. 对构件内力的影响，主要影响采用何种地震作用力，比如说单向地震力，双向地震力，偶然偏心地震力。

3.整体指标的依据
（1）对于层间位移角，在不考虑双向地震作用下，可直接采用单向地震作用下的层间位移角，反之应采用双向地震作用下的层间位移角。
（2）对于位移比，高层为采用考虑偶然偏心情况下的位移比【依据高规4.3.5】；多层可采用单向地震下的位移比。
4.地震作用计算
（1）多层规则结构，可仅计算单向地震作用，不规则结构应计算双向地震作用。规则不规则参见抗规5.1.1的条文说明，具体可参照黄小坤的高规解释。
（2）高层规则结构，可采用（单向地震作用，偶然偏心地震作用）的不利值【依据高规3.3.3】；；不规则结构的应采用（双向地震作用，偶然偏心地震作用）的不利值，实际计算时可直接采用双向地震作用值，如PKPM就是这么做的。【依据黄小坤 高规解说 2.8 】