结构竖向刚度不均匀的另一种形式是上部刚度突然减小，加剧了高振型影响，使结构上部变形放大，即所谓的鞭梢效应，严重时顶部结构破坏。1）1976年我国唐山地震中，天津南开大学主楼的破坏明显是由于严重的鞭梢效应所致。天津碱厂蒸吸塔的破坏有很多原因，而沿高度刚度突变是其中的一个原因。首先是由于厂房的框架结构很柔，地基软弱，地震时振动变形大，结构沿高度刚度的变化使鞭梢效应加大。......
2023-08-23
高层建筑结构设计要求沿竖向刚度均匀，避免软弱层和鞭梢效应
【摘要】：通常在较柔软的塔楼下面设置大底盘也可能由于鞭梢效应而加大上部塔楼的地震反应。在方案阶段要采取措施，当大底盘高度占总高度的比例较大（楼层多）时，容易加大鞭梢效应，宜尽量减少下部大底盘和上部塔楼的刚度差；在计算时多取振型数可使计算结果反映出鞭梢效应的影响；一方面采取措施减小鞭梢效应，另一方面构件设计也要有相应措施，例如在鞭梢效应大的部分楼层加大设计内力，加大它们的承载力等。
结构宜做成上下等宽或由下向上逐渐减小的体型，更重要的是结构的抗侧刚度应当沿高度均匀，或沿高度逐渐减小。竖向刚度是否均匀，也主要涉及剪力墙的布置。框支剪力墙是典型的沿高度刚度突变的结构，它的主要危险在于框支层的变形大，未采取措施的框支层总是表现为薄弱层，见图5-5a，全部由框支剪力墙组成的结构几乎不可避免地会遭受严重震害。
图5-5 沿高度刚度不均匀
a）框支剪力墙的变形 b）中间楼层软弱或大刚度 c）鞭梢效应
通常引起竖向刚度不均匀的情况还有：在某个中间楼层抽去剪力墙，或在某个楼层设置刚度很大的实腹梁或转换构件（结构加强层或转换层），见图5-5b，楼层的刚度突然减小或突然加大都会使该层及其附近楼层的地震反应（位移和内力）发生突变而产生危害。关于加强层和转换层的设计概念详见第9章。
由于建筑物立面有较大的收进或顶部有小面积的突出小房间造成建筑立面体型沿高度突变，或者为了加大建筑空间而顶部减少剪力墙等，都可能使结构顶部少数层刚度突然变小，这可能加剧地震作用下的鞭梢效应，顶部的侧向甩动变形过大也会使结构遭受破坏，见图5-5c。
通常在较柔软的塔楼下面设置大底盘（独立塔楼或多个塔楼）也可能由于鞭梢效应而加大上部塔楼的地震反应。在方案阶段要采取措施，当大底盘高度占总高度的比例较大（楼层多）时，容易加大鞭梢效应，宜尽量减少下部大底盘和上部塔楼的刚度差；在计算时多取振型数可使计算结果反映出鞭梢效应的影响；一方面采取措施减小鞭梢效应，另一方面构件设计也要有相应措施，例如在鞭梢效应大的部分楼层加大设计内力，加大它们的承载力等。
巨型框架结构和脊骨结构是在不规则的建筑中使结构上下刚度一致的较好的结构体系，它在建筑体型和建筑平面布置变化较多的情况下，结构不受影响，设计规则结构。但是，这种体系，也必须在建筑师的积极配合下才能实现。
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2023-08-23
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历次地震中，普遍可见框架结构的破坏率较高，而剪力墙结构破坏较少。图4-9 中央银行及美洲银行结构平面a）中央银行 b）美洲银行尼加拉瓜马那瓜地震时，地面加速度为0.35g，比设计地震加速度0.06g几乎超过5倍，而美洲银行之所以能在如此的大地震中得以留存，除了它是剪力墙结构，刚度及承载力都较大以外，更重要的是它平面、立面规则，并按照多道设防的思想设计结构。......
2023-08-23
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2023-08-23
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2023-08-28
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2023-08-23
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2023-09-19
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2023-08-28
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