L形建筑在如今的街角的商業(yè)寫字樓或者商場運(yùn)用比較多，首先可以提供一個(gè)大的廣場，為停車場或者廣場的人流提供用地，也造就了一些有舒適視覺效應(yīng)的建筑，為城市建筑增加了一份靈動和多變。對于路口交叉處的土地來說，L形必定是設(shè)計(jì)者的最佳選擇。因此我們看到L形建筑的實(shí)用性和未來應(yīng)用空間，增加對其建筑特性的了解勢在必行。

1 不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性

我們根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地震記錄來預(yù)測該地的可能地震等級，也就是抗震設(shè)防烈度，其只能最大限度的增加建筑的安全性。我們越來越發(fā)現(xiàn)地震災(zāi)害其實(shí)就是工程災(zāi)害，對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者來說，如何增加建筑結(jié)構(gòu)的安全性、不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)形式是一個(gè)永恒的話題和終身的使命。

建筑設(shè)計(jì)者由于考慮建筑美學(xué)的價(jià)值，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，選用不對稱、不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案，雖然在建筑風(fēng)格上會具有美學(xué)欣賞價(jià)值，但是就結(jié)構(gòu)抗震方面來說，偏心結(jié)構(gòu)具有很大的不利。在地震過程中，非對稱結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)質(zhì)心上的慣性力會對結(jié)構(gòu)的剛心產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩，并且地震的轉(zhuǎn)動分量會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩;這樣在水平地震作用下，結(jié)構(gòu)除了會產(chǎn)生水平位移，也會產(chǎn)生與側(cè)向位移耦聯(lián)的扭轉(zhuǎn)位移。扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的產(chǎn)生是結(jié)構(gòu)偏心的必然結(jié)果，有時(shí)會成為結(jié)構(gòu)破壞的重要原因。

2 L形偏心結(jié)構(gòu)隔震的必要性

2013年4月20日，在四川省蘆山發(fā)生了7.0級強(qiáng)烈地震，由周福霖院士做了隔震設(shè)計(jì)的蘆山縣人民醫(yī)院主樓幾乎毫發(fā)無損，被網(wǎng)友贊為“樓堅(jiān)強(qiáng)”，大樓地基與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的83根橡膠隔震支座是造就“樓堅(jiān)強(qiáng)”的主要原因。云南省昆明機(jī)場航站樓也運(yùn)用了此項(xiàng)隔震技術(shù)，并且是目前全球較大的隔震結(jié)構(gòu)建筑。

日本東北部海域2011年3月11日發(fā)生9級強(qiáng)烈地震，并引發(fā)海嘯，其爆炸是由于海嘯引起的海水高漲，導(dǎo)致循環(huán)水無法排入海中，進(jìn)而核反應(yīng)堆過熱，最終引起了爆炸，福島核電站發(fā)生的爆炸是由泄漏到反應(yīng)堆廠房里的氫氣和空氣反應(yīng)發(fā)生的爆炸。福島建的第一核電站和第二核電站是由日本東京電力公司興建的兩個(gè)核電站，兩座電站相距約10公里，而離海岸線較遠(yuǎn)的2號和3號核電站，最然也是經(jīng)歷了這次9級地震，卻安然無恙。

近些年來，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在隔震技術(shù)上雖然取得了長足的進(jìn)步，各種隔震方式被提出并獲得實(shí)踐驗(yàn)證，但對于偏心隔震的扭轉(zhuǎn)作用卻很少有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際工程在地震的破壞時(shí)，往往由于建筑的扭轉(zhuǎn)而發(fā)生不可挽回的損失，究其原因有:一、隔震結(jié)構(gòu)降低了下部結(jié)構(gòu)的水平剛度，結(jié)構(gòu)在水平方向的扭轉(zhuǎn)變得比非隔震結(jié)構(gòu)大的多;二、偏心結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)的重心和下部結(jié)構(gòu)的剛心不重合，一旦振動，將發(fā)生較大的扭轉(zhuǎn)。

3 L型隔震結(jié)構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

不規(guī)則結(jié)構(gòu)和隔震層的偏心會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)產(chǎn)生不利影響，因此有必要研究偏心隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力特性及反應(yīng)特征。

在20世紀(jì)六、七十年代，具有現(xiàn)代意義上的隔震技術(shù)才開始出現(xiàn)。隔震裝置、阻尼器的出現(xiàn)是隔震技術(shù)的巨大發(fā)展，一些地基微振技術(shù)和抗風(fēng)控制裝置也是現(xiàn)代隔震技術(shù)中出現(xiàn)的具有重要意義的組成部分。目前世界上采用隔震技術(shù)建造的最高建筑物在日本，高達(dá)136m。

1993年Nagarajaiah在Lee、Pan和Kelly等研究基礎(chǔ)上，對滑移基礎(chǔ)隔震的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行研究，緊接著又對彈性隔震系統(tǒng)的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)在雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。

李宏男、吳香香、王蘇巖在《偏心橡膠墊隔震結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動簡化抗震計(jì)算》中有給出包括平移與扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)效應(yīng)的、可供工程應(yīng)用的簡化抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

江宜城、唐家祥、李媛萍在《多層框架隔震結(jié)構(gòu)的地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng)分析》中分析了多層框架基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)單軸偏心的地震扭轉(zhuǎn)反應(yīng)，建立了地震作用下多層框架隔震結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)反應(yīng)的運(yùn)動方程，在隔震和非隔震情況下，計(jì)算了結(jié)構(gòu)模型不同偏心的地震反應(yīng)。結(jié)果表明，對存在扭轉(zhuǎn)變形的結(jié)構(gòu)來說，采用基礎(chǔ)隔震可明顯減少結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。

Tarics對加利福尼亞的富希爾法律司法中心(FoothillCommunitiesLawandJusticeCenter)一美國第一幢基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了非線性動力分析，認(rèn)為結(jié)構(gòu)的平扭耦聯(lián)地震反應(yīng)顯著，在某些情況下角部的水平位移幾乎是底板中心水平位移的兩倍。

現(xiàn)在，隔震理念的轉(zhuǎn)變，即從抗到隔，已經(jīng)開始被更多地設(shè)計(jì)者和人們所認(rèn)識和接受，隔震設(shè)計(jì)后，一般可將建筑的抗震設(shè)防烈度降低0.5到2度。通過采用橡膠支座，可以使建筑物減少50%～60%的地震加速度。

4 束語

本文在前人的基礎(chǔ)上對L形偏心結(jié)構(gòu)存在的問題作以下總結(jié):(1)針對相關(guān)的L形偏心結(jié)構(gòu)的研究比較少，而市場對于L形偏心結(jié)構(gòu)的需求還在增加，因此應(yīng)該增加對L形偏心結(jié)構(gòu)的隔震研究;(2)目前存在的關(guān)于L形偏心結(jié)構(gòu)的研究多是控制一個(gè)方向的偏心，通過控制另一個(gè)方向的偏心變化來進(jìn)行偏心對結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，所總結(jié)的動力反應(yīng)方程式也是關(guān)于一個(gè)方向的變化，而2個(gè)方向的偏心一起變化會有什么樣的影響，仍然需要進(jìn)一步的探討;(3)對于L形結(jié)構(gòu)來說，由于結(jié)構(gòu)的不規(guī)則，容易引起結(jié)構(gòu)的不均勻沉降，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力，這對于結(jié)構(gòu)來說非常不安全，所以通常在拐角處設(shè)置變形縫。而對于隔震結(jié)構(gòu)來說，一般是設(shè)置一個(gè)大底盤隔震層，此時(shí)的沉降縫就失去了設(shè)置的可能，但是伸縮縫的設(shè)置到底對結(jié)構(gòu)有利還是不利，相關(guān)的研究還有待繼續(xù)進(jìn)行。

武麗茹，廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510520