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摘要：在建筑结构设计过程中，应根据工程实际情况合理选取偶然偏心、双向地震作用参数，这对建筑结构的整体分析有着重要的作用，也对工程的经济合理性有着不可忽视的影响。
关键词：偶然偏心;双向地震;抗震
偶然偏心与双向地震作用是两个完全不同的概念，如何在设计中考虑二者的取舍问题，使工程达到安全与经济性结合，是一个合格的结构设计人员应该思考的问题，现结合我所遇到的工程疑问谈谈我对这个问题的分析和理解。
一、为何考虑偶然偏心
现行国家标准《建筑抗震设计规范》里面，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震作用效应的简化方法考虑偶然偏心的影响。而国外多数抗震设计规范认为，需要考虑由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。一般来说，即使对于平面规则（包含对称）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。对于高层建筑而言，规定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每层投影长度的5％作为该层质量偶然偏心来计算单向水平地震作用，这点和国外有关标准的规定一致。
实际计算时，可将每层质心沿参考坐标系的同一方向（正向或者负向）偏移，分别计算地震作用和作用效应；也可近似按照原始质量分布情况计算地震作用，再按规定的质量偶然偏心位置分别施加计算的地震作用，分别计算结构的地震作用效应。
采用地震剪力法计算地震作用时，也应考虑偶然偏心的不利影响。对于连体结构、多塔楼结构，相对分离的塔块可按其自身的边长确定相应楼层的质量偶然偏心。
二、为什么考虑双向地震作用
在以往的地震观测和多次强震观测表明，几乎所有地震作用都是多向性的，尤其是沿水平方向和竖向的震动作用。《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.2条规定了考虑计算双向地震作用的情况，即质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构。“质量与刚度分布明显不均匀不对称”，主要看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小，总体来说是一种宏观判断，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A级高度高层建筑大于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。
三、质量偶然偏心与双向地震作用是否同时考虑
质量偶然偏心和双向地震作用都是客观存在的事实，在地震作用计算时，无论考虑单向地震作用還是双向地震作用，都有结构质量偶然偏心的问题；反之，无论是否考虑质量偶然偏心的影响，地震作用的多维性本来都应该考虑。显然，同时考虑二者的影响计算地震作用原则上是合理的，在一般结构计算中特别是高层中同时考虑二者的效应是比较安全的。但是，鉴于在目前考虑二者影响的计算方法并不能完全反映实际地震作用情况，而是近似的计算方法，因此，二者何时分别考虑以及是否同时考虑，取决与现行规范的要求。
按照《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，单向地震作用计算时，应考虑质量偶然偏心的影响；质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构，应考虑双向地震作用。因此，质量偶然偶然偏心和双向地震作用的影响可不同时考虑。如此规定，主要是考虑目前计算方法的近似性以及经济方面的因素。
至于考虑质量偶然偏心和考虑双向地震作用的地震作用效应谁更不利，会随着具体工程而不同，或同一工程的不同部位（不同构件）而不同，不能一概而论。因此，考虑二者的不利情况进行结构设计，是比较可取的。
四、多层及高层如何选取
以一多层框架医院裙楼为实例，抗震设防烈度为7度0.15g，一层层高较高为5.8m，当同时选取质量偶然偏心与双向地震作用时候，整体柱配筋值都较大，选取左上角的角柱800X800为例，最大配筋值为4600cm2，当只选取双向地震作用时，配筋值为3800cm2，规范多层框架并不涉及要偶然偏心的选取，而地震的多向性是一直都存在的，查扭转位移比，结构比较规整，而且扭转位移比均小于1.2，属于扭转不明显的结构体系，故可不考虑质量偶然偏心而只采用双向地震作用，比较经济合理。
对于高层而言，规范只规定单向地震作用计算时才应考虑偶然偏心的影响，但高层通常比较复杂，而且并不存在完全质心与刚心重合、完全对称的结构，同时在施工，和使用过程中也会产生质量偶然偏心，因此从安全角度来看，建议同时考虑偶然偏心与双向地震作用。
参考文献
[1]GB 50011-2010. 建筑抗震设计规范[S]. 中国建筑工业出版社,2010.
[2]JGJ-3-2002. 高层建筑混凝土结构技术规程[S]. 中国建筑工业出版社,2002.
[3] GB 50010-2002. 混凝土结构设计规范[S]. 中国建筑工业出版社,2002.
作者简介:刘金瑞(1982-)，男，供职于深圳市建筑设计研究总院有限公司第三分公司。
关键词：偶然偏心;双向地震;抗震
偶然偏心与双向地震作用是两个完全不同的概念，如何在设计中考虑二者的取舍问题，使工程达到安全与经济性结合，是一个合格的结构设计人员应该思考的问题，现结合我所遇到的工程疑问谈谈我对这个问题的分析和理解。
一、为何考虑偶然偏心
现行国家标准《建筑抗震设计规范》里面，对平面规则的结构，采用增大边榀结构地震作用效应的简化方法考虑偶然偏心的影响。而国外多数抗震设计规范认为，需要考虑由于施工、使用等因素所引起的质量偶然偏心或地震地面运动的扭转分量的不利影响。一般来说，即使对于平面规则（包含对称）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。对于高层建筑而言，规定直接取垂直于地震作用方向的建筑物每层投影长度的5％作为该层质量偶然偏心来计算单向水平地震作用，这点和国外有关标准的规定一致。
实际计算时，可将每层质心沿参考坐标系的同一方向（正向或者负向）偏移，分别计算地震作用和作用效应；也可近似按照原始质量分布情况计算地震作用，再按规定的质量偶然偏心位置分别施加计算的地震作用，分别计算结构的地震作用效应。
采用地震剪力法计算地震作用时，也应考虑偶然偏心的不利影响。对于连体结构、多塔楼结构，相对分离的塔块可按其自身的边长确定相应楼层的质量偶然偏心。
二、为什么考虑双向地震作用
在以往的地震观测和多次强震观测表明，几乎所有地震作用都是多向性的，尤其是沿水平方向和竖向的震动作用。《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.2条规定了考虑计算双向地震作用的情况，即质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构。“质量与刚度分布明显不均匀不对称”，主要看结构刚度和质量的分布情况以及结构扭转效应的大小，总体来说是一种宏观判断，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A级高度高层建筑大于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。
三、质量偶然偏心与双向地震作用是否同时考虑
质量偶然偏心和双向地震作用都是客观存在的事实，在地震作用计算时，无论考虑单向地震作用還是双向地震作用，都有结构质量偶然偏心的问题；反之，无论是否考虑质量偶然偏心的影响，地震作用的多维性本来都应该考虑。显然，同时考虑二者的影响计算地震作用原则上是合理的，在一般结构计算中特别是高层中同时考虑二者的效应是比较安全的。但是，鉴于在目前考虑二者影响的计算方法并不能完全反映实际地震作用情况，而是近似的计算方法，因此，二者何时分别考虑以及是否同时考虑，取决与现行规范的要求。
按照《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，单向地震作用计算时，应考虑质量偶然偏心的影响；质量与刚度分布明显不均匀、不对称的结构，应考虑双向地震作用。因此，质量偶然偶然偏心和双向地震作用的影响可不同时考虑。如此规定，主要是考虑目前计算方法的近似性以及经济方面的因素。
至于考虑质量偶然偏心和考虑双向地震作用的地震作用效应谁更不利，会随着具体工程而不同，或同一工程的不同部位（不同构件）而不同，不能一概而论。因此，考虑二者的不利情况进行结构设计，是比较可取的。
四、多层及高层如何选取
以一多层框架医院裙楼为实例，抗震设防烈度为7度0.15g，一层层高较高为5.8m，当同时选取质量偶然偏心与双向地震作用时候，整体柱配筋值都较大，选取左上角的角柱800X800为例，最大配筋值为4600cm2，当只选取双向地震作用时，配筋值为3800cm2，规范多层框架并不涉及要偶然偏心的选取，而地震的多向性是一直都存在的，查扭转位移比，结构比较规整，而且扭转位移比均小于1.2，属于扭转不明显的结构体系，故可不考虑质量偶然偏心而只采用双向地震作用，比较经济合理。
对于高层而言，规范只规定单向地震作用计算时才应考虑偶然偏心的影响，但高层通常比较复杂，而且并不存在完全质心与刚心重合、完全对称的结构，同时在施工，和使用过程中也会产生质量偶然偏心，因此从安全角度来看，建议同时考虑偶然偏心与双向地震作用。
参考文献
[1]GB 50011-2010. 建筑抗震设计规范[S]. 中国建筑工业出版社,2010.
[2]JGJ-3-2002. 高层建筑混凝土结构技术规程[S]. 中国建筑工业出版社,2002.
[3] GB 50010-2002. 混凝土结构设计规范[S]. 中国建筑工业出版社,2002.
作者简介:刘金瑞(1982-)，男，供职于深圳市建筑设计研究总院有限公司第三分公司。