南京东南大学的李泰来副教授，长期讲授构造地质学和李四光创立的地质力学。1976年唐山地震后，李泰来对地震破坏遗迹，广泛观察、拍照，发现强震的“扭波”对建筑物造成巨大破坏。……中国地质大学李东旭教授也发现强震中建筑物的旋转破坏。国内外越来越多学者对建筑物扭转破坏给予更多的重视……。
设计与“抗震审查”没有考虑地震“扭波”与“扭转“破坏！
--央视新楼是“世界第一危楼”“第十一次征求意见稿”（依据六）
李泰来及其发现地震破坏元凶“扭波”的过程
李泰来，副教授，唐山人，1930年生，毕业于东北地质学院地勘系。长期在南京地质学校（2000年并入东南大学交通学院）讲授构造地质学和李四光创立的地质力学，已退休。
（注：以下摘录自李泰来撰写的《发现扭波发明扭仪更新地震破坏理论》等论文[1]、[2]。）
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1976年，唐山7·28地震后，回唐山探亲，看到唐山地震破坏与当时的教科书和地震烈度表有很大差异，遂与二弟李泰临一道，对唐山地震破坏遗迹，进行广泛观察、拍照，发现地震的巨大破坏，不是由纵波和横波造成的。
在观察中发现《地震烈度表》所附的样板图样与唐山地震建筑物破坏的事实有很大出入。例如，样板图上画的是电线杆和楼房随地震烈度的增加逐渐倾斜，倾角逐渐增大，XI－XII度时全部倾倒。实际上唐山地震并非如此，唐山路南区的破坏最严重，房屋全遭破坏，大多数塌平，按其它指标烈度定为XI度，可是电线杆仍然直立如初。另外，无论是7层大楼还是平顶小屋，坍塌后留下的断墙残壁基本上都是直立的，而不是先倾斜后破裂。地震中建筑物破坏的事实说明，人们对地震破坏机理的认识还有一定差距，有进一步研究的必要。
 海城地震破坏实况照片 唐山地震破坏实况照片 唐山地震破坏实况照片
通过对现场调查，结合溧阳地震、海城地震和龙陵地震，他们初步摸到了一些规律。回南京后通过应力分析，李泰来于1978年发现了扭波，扭波是万向波，产生万向运动，形成扭力矩，将物体从内部扭散扭断，铅直坠落。
纵波、横波与扭波
扭波是通过对地震波的成因分析发现的。地震来源于地下局部地块的弹性振动，局部地块突然快速弹性反跳、破裂、滑移、膨胀、爆炸，都会使局部岩块产生弹性振动，弹性振动在弹性介质内向外传播，就形成了弹性波。岩块的弹性振动由岩石和土壤向外传播，称为地震波。
不论是点状爆破、线状断裂、弹性反跳、地块滑移，它们的原始运动都只有一个，由原始运动所产生的原始振动，只有一组。原始振动在经由弹性介质向外传播的过程中，被分解成为三种分振动，形成三种地震波。
 第一种是沿传播方向前后振动的分振动，沿传播方向传播出去就成为纵波，传播纵波的介质质点沿传播方向反复振动，在一维空间中传播，传播速度最快。
第二种是垂直传播方向左右振动的分振动，沿传播方向传播出去，就成为横波，传播横波的介质质点，垂直传播方向振动，在二维空间中振动，传播速度相对较慢。
第三种是介质质点原地旋扭的分振动，沿传播方向传播出去，则成为扭波，传播扭波的介质质点在三维空间中反复扭摆，传播速度最慢。
扭波也可以看作是振源体振动的扩展，传递的能量最多，破坏力最大。
三种波同时生于同地，是一母所生的同卵三胞胎，由于传播速度不同，在传播过程中逐渐拉开了距离，从而形成了三个单独波列。在一次地震中，纵波首先到达地面，间隔一段时间横波到达地面，最后来的是扭波。扭波的强度最大，持续时间最长，破坏力最大，地震破坏主要是扭波造成的。
三种波都可以用常规方法进行模拟演示，纵波可以用拍打弹簧作模拟演示，横波可以用抖动绳子作模拟演示，扭波可以用一叠小球旋转扭动作一模拟演示。
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加强建筑物增加整体性结合力与强度，地震时会合成为更强大扭力矩，加剧更大破坏
依照地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论，建筑设计师努力加强建筑物各部分的结合力，强化脆弱带，增加整体性及其强度，希望以此避免地震时沿脆弱带断裂，增强建筑物的抗震效果，保护建筑物不遭受破坏。但是，他们不知道他们这样做，不但不能消减扭波，彻底解决问题，遇到强震时反而会合成更为强大的扭力矩，造成他们想象不到的更为剧烈的破坏，而且在粗的钢筋混凝土构建也能被扭断扭散。
1976年唐山大地震后，李泰来、李泰临兄弟在建筑物地震破坏考察中发现一个非常典型的实例：
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唐山启新水泥厂有一排5个相连的圆柱形水泥仓，是1966年新建的，各水泥仓的直径为5.1米，仓高为14.7米。每个水泥仓由12个0.5米见方的钢筋混凝土柱支撑，柱高4.6米，柱内钢筋纵横交错，最粗的钢筋直径为25毫米。震前各水泥仓均装满了水泥，每仓1200吨，5个仓共装了6000吨水泥。
地震后5个水泥仓的56根水泥柱全部从柱顶折断，5个水泥仓一齐塌落，而附近的电杆和树木却安然无恙。
用12个半米见方的水泥柱撑1200吨的重量绰绰有余。这样的设计，从建筑抗震学当代占主导地位基本理论与建筑承重的角度来看，可以说万分坚固。但是在现实中对地震的破坏力则无能为力，还不如花草树木和电线杆。这说明单纯的增加建筑物的强度，并不等于同时也增加了建筑物的抗震能力，反而在许多情况下更加销弱了建筑物的抗震能力，加剧了建筑物强震中更加严重的破坏。
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李氏“扭仪”的发明及其地震破坏模拟实验
依照地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论，世界所有国家地震学界至今采用蹦床式实验来模拟纵波破坏，用摇床式实验来模拟横波破坏，或用三维混合式实验来模拟整个地震破坏。在所有这些实验中，都没有天然地震波或人工地震波在受测物体中传播，因而所模拟的不是自然界中真实的地震破坏，而是人为机械力的破坏，故而实验结果皆与实际地震破坏相悖，不仅对地震学领域一代一代学子造成误导，而且对世界建筑领域造成更加严重的误导。
李氏扭波的发现，自1978年对外公布到2006年长达二十七年，但是未能在地震学界与建筑学界地震破坏研究中发挥应有的作用。除客观因素外，李泰来未能够把扭波的传播和对物体的破坏，用仪器模拟实验显现出来，也有很大关系。
2006年，李泰来、李泰临、李泰丰三兄弟用了半年时间研制成功一种原始创新的仪器，全称为“李氏地震扭波破坏模拟实验仪”，简称“扭仪”，是继1978年发现扭波以后的又一项重大突破。
有的专家提出“至今没有人能做出记录‘扭波’的仪器来证明它的存在”。
但是，通过“扭仪”的模拟实验，不仅能展现扭波的产生和传播，还可以模拟地震对各种不同结构建筑物破坏的全过程，实验结果皆与地震破坏遗迹和实况录像一致，充分说明李氏扭波理论和“扭仪”实验皆符合实际，也进一步证明，与自然界中地震对于建筑物的真实破坏往往相悖的地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论以及这种基本理论指导下的各种横波、纵波模拟实验装置相比，李氏扭波理论和“扭仪”实验更为接近于自然界中地震对于建筑物的真实破坏机理。
李东旭教授专著《旋扭构造动力学—理论、方法及应用》肯定了地震旋扭变形的存在
中国地质大学李东旭教授《旋扭构造动力学—理论、方法及应用》专著之《11.2 地震引起的旋扭变形》指出：[3]
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无论是构造地震还是其他成因的地震，由于岩石圈介质的不均匀性和结构的复杂性，都可引起地震波传播速度的差异或传播方向的局部变位，从而导致构造应力场呈现旋转剪切作用方式和旋扭变形。这些现象在震后地质调查、建筑工程调查和精密地形测量中都不难发现，说明地震前后旋扭运动现象的普遍性。
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《11.2.1 震后地表建筑物旋扭破坏》进一步揭示：
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大地震后不仅可能引起地形的旋转位移和弧形剪切裂隙带的出现，而且可以直接导致许多地面建筑物发生旋扭变形和破坏。1976年唐山大震后就见有许多地表建筑旋扭破坏的实例，诸如铁路路轨的强烈扭曲，以及唐山第四医院的烟囱、丰润县化肥库烟囱（图11-1A）、柱状门柱（图11-1B）、交通警岗楼等柱状建筑物都出现顺时针扭转。
 导致地表建筑物旋转破坏的原因显然是地震波作用结果。由于地震波的传播，除体波（P波和S波）外，还有面波，即沿地球自由表面传播的波，其中有两种，一种是勒夫波（L），一种是瑞利波（R）。勒夫波的质点运动与横波（S）的水平分量（SH）运运相似。因此对地表建筑物造成水平界面上质点的大幅度振动，使地表建筑物基底，而是以不同幅值作用在建筑物或其他设施的基底各点上，从而产生扭矩（王景明1982）。这种现象虽然是地震的间接效应，但很像地壳浅层轴近直立旋扭构造作用方式。
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李泰来与李东旭的这些论述说明：依照地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论，世界所有国家地震学界至今采用蹦床式实验来模拟纵波破坏，用摇床式实验来模拟横波破坏，或用三维混合式实验来模拟整个地震破坏对各种不同结构形式建筑从事地震破坏模拟实验的结果与地震中对应建筑结构真实的破坏现象相悖，有力证明地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论存在着严重的片面性与实质性错误，对过去与现在的建筑抗震工程措施造成严重的误导，以致某些人们认为应当增强建筑抗震工程措施可能恰恰导致合成为更强大扭力矩，加剧造成更大地震破坏的恶果！
中国地震界主流学者对于地震扭波对建筑物造成的扭转破坏作用已开始认识
本人获悉，在2008年4月中国地震局举行的一次学术研讨会上，陈运泰院士在学术报告中对过去没有给与足够注意的强震中扭转波对建筑结构造成的严重破坏作用进行了介绍与分析。听过他学术报告的孙士鈜先生告诉我，陈运泰院士介绍的强震中的扭转波与孙士鈜出席2006年11月26日中国地球物理学会天灾预测总结学术会议上，听到李泰来介绍他1978年发现的扭波及其模拟实验的情况基本一致。
作为中国《地震学报》（英文版）特邀编委，本顾问不久前特地就此询问了我的老朋友、《地震学报》总编陈运泰院士，他确认对于强震扭转波对建筑结构造成的破坏作用进行了研究，已经写了专门的论文。
2008年10月（北京）第14届世界地震工程大会国内外学者对高层建筑扭转破坏的论述
重庆大学土木工程学院韩军等的论文《对多层扭转不规则结构的非线性地震响应分析》强调：[4]
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历史性地震破坏已证明非规则结构设计容易导致扭转破坏（Chandler 1986[5], Wei Lian 2005[6]），这在结构破坏中可普遍看到，它对人类社会造成极大的威胁。1972年危地马拉地震期间有一个有说服力的实例。地震期间，非对称侧向抗力结构设计导致15层的中央银行塔楼垮塌，附近的18层钢管框架结构的美国银行大厦仅受到微小的损坏。这是非对称侧向抗力结构设计受到破坏的典型事例。
事实上，1985年墨西哥地震期间，受到损坏的结构的大约50%直接或间接由于结构扭转导致破坏。多样变化的当代建筑风格，使建筑结构中的扭转问题今天更加突出。尽管许多研究论文与国家规范不断强调建筑结构扭转破坏问题，对结构的线性表现或单水平非线性的研究也证明富有成效，非规则结构的非线性扭转表现有待进一步研究。
结论：对结构异常率不同的框架进行强调非线性扭转作用的多波非线性动态时间历史分析，表明如下情况：
1）随着结构异常率增大，楼层位移与漂移角度在刚性一侧减少，楼层位移在柔性一侧增大，其较低量在刚性一侧。楼层的漂移角度在规范限度附近不显示任何明显的变化。
2）随着结构异常率增大，楼层的相对扭转以及楼层的扭转位移率增大，表明扭转作用增大。
3）随着结构异常率增大，两侧之间的楼层漂移差增大。
4）对于依照规范设计的框架，结构异常率增大对平面扭曲不造成太大变化，但是显著增大扭转角度，这进一步增大了结构组件中的扭转力矩，特别是垂直结构组件中的扭转力矩。这种扭转力矩，及其弯曲与剪切强度的耦合作用，较小受到工程师们的考虑，表明有理由对这种作用给予更多的注意。
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重庆大学土木工程学院刘建伟等《不对称结构的非线性扭转响应》[7]揭示：
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地震中的扭转响应通常加剧结构破坏。例如，1985年墨西哥地震中15%的结构破坏由扭转响应造成(Esteva 1987)。2008年汶川地震中，许多非对称性结构严重破坏也是由于扭转响应。因此，在地震作用下，扭转响应对非对称结构损害有显著作用。
为了减少扭转响应的冲击，中国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）提出控制结构扭转变形的某些规范。但是，在考察扭转响应时，这些规范未能考虑抗横向负载构件的非线性表现，因而该规范对扭转响应的计算依然基于立柱与墙壁的弹性表现。
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请读者们特别注意：“在地震作用下，扭转响应对非对称结构损害有显著作用”之外，后一个段落表明，虽然“中国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）提出控制结构扭转变形的某些规范”，但是“这些规范未能考虑抗横向负载构件的非线性表现，因而该规范对扭转响应的计算依然基于立柱与墙壁的弹性表现”，说明中国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）本身存在严重缺陷需要“与时俱进”进行修正改进。
墨西哥自治都市大学（Universidad Autónoma Metropolitana）材料系Raúl González Herrera等提交的论文《非规则性建筑设计的影响》强调：[8]
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地震活动作用之下建筑能够遭受多种破坏，尽管相同结构形状、在相同区域与地震作用下的破坏既不相同又不一致。因此，多种因素，如结构系统、地震特征、建筑质量、土壤区域，以及建筑的维护，共同决定建筑结构的地震活动表现。然而，与过去和近期地震的情况一致，大部分的破坏与建筑结构设计特征、高度与现场地面作用有关。
许多近年的地震中，人们观察到地震活动对非规则结构导致的作用的影响。大部分资料限于定性描述这些作用，建筑规范所使用的某些百分比对结构性能有所限制，但是它们不是大范围深层调查研究的结果。
过去以来的这些资料继续向技术界表明建筑非规则性的负面作用，Arnold and Reitherman 写的教科书是这方面一个好例子。这本书图解说明了结构形状、平面与垂直向的建筑非规则性，并列举了扭转、质量非规则分布、弱楼层、非连续元件等具体例子。[9]
……
这些资料教育我们，对于非规则结构需要进行更加仔细的结构分析才能实现更加合适的抗震系统。为此，不正确分析简化了这些结构所导致的小错误，发生地震时可能导致重大的破坏，同时表明所有情况下某些简化方法未能正确量化导致易于遭受地震攻击状况。
结论
……我们到目前为止获得的最重要结果表明：
· 对1980年至2008年最重要地震事件进行的概括归纳中，对不同非规则导致的建筑破坏进行了观察。我们获得的结论：越加不规则的建筑越加易于遭受地震攻击破坏。
· 具有平面或/和垂直方向非规则问题的建筑中地震加速度的分布在许多情况下超过了联邦地区规范所确定的水平要求。这种反映迫使我们进一步研究这个问题，应用更加限制性的限定或要求进行更加严格的分析。
· 如同我们所研究的那样，线形分析对弱结构的扭转表现提供了重要的信息。尽管我们已经理解，一旦巨大结构进入非线性性能范畴进入了扭转模式后，弹性分析对楼层之间漂移作用显然估计偏低。
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请读者们特别注意，“Arnold and Reitherman 写的教科书……图解说明了结构形状、平面与垂直向的建筑非规则性，并列举了扭转、质量非规则分布、弱楼层、非连续元件等具体例子。”其中列举的四类例子时绝非无意地将“扭转”置于首位。
这些事实说明中国地震界主流学者对于地震扭波（“旋扭波”）与国内外建筑界部分学者以至建筑抗震规范对于“扭转”对建筑造成的严重破坏作用开始有所认识，但是中国建筑界大部分主流学者与建筑抗震规范至今对此尚未认识。
有必要强调，在震灾地区规划重新建设的今天，中国建筑界主流学者跨学科认识地震扭波（“旋扭波”）对建筑造成的严重破坏不仅重要而且紧急，因为任何可能发生强震地区的民居与公共建筑（特别是学校、医院等）的抗震建筑规范指导原则急需依据这种认识“与时俱进”做某些重大修改。
李氏“扭仪”的发明及其地震破坏模拟实验
依照地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论，世界所有国家地震学界至今采用蹦床式实验来模拟纵波破坏，用摇床式实验来模拟横波破坏，或用三维混合式实验来模拟整个地震破坏。在所有这些实验中，都没有天然地震波或人工地震波在受测物体中传播，因而所模拟的不是自然界中真实的地震破坏，而是人为机械力的破坏，故而实验结果皆与实际地震破坏相悖，不仅对地震学领域一代一代学子造成误导，而且对世界建筑领域造成更加严重的误导。
李氏扭波的发现，自1978年对外公布到2006年长达二十七年，但是未能在地震学界与建筑学界地震破坏研究中发挥应有的作用。除客观因素外，李泰来未能够把扭波的传播和对物体的破坏，用仪器模拟实验显现出来，也有很大关系。
2006年，李泰来、李泰临、李泰丰三兄弟用了半年时间研制成功一种原始创新的仪器，全称为“李氏地震扭波破坏模拟实验仪”，简称“扭仪”，是继1978年发现扭波以后的又一项重大突破。
有的专家提出“至今没有人能做出记录‘扭波’的仪器来证明它的存在”。
但是，通过“扭仪”的模拟实验，不仅能展现扭波的产生和传播，还可以模拟地震对各种不同结构建筑物破坏的全过程，实验结果皆与地震破坏遗迹和实况录像一致，充分说明李氏扭波理论和“扭仪”实验皆符合实际，也进一步证明，与自然界中地震对于建筑物的真实破坏往往相悖的地震学与建筑抗震学当代占主导地位基本理论以及这种基本理论指导下的各种横波、纵波模拟实验装置相比，李氏扭波理论和“扭仪”实验更为接近于自然界中地震对于建筑物的真实破坏机理。
李泰来采用《扭仪》对央视新楼所做的抗震模拟实验报告及其结论
李泰来采用“扭仪”对央视新楼进行了抗震模拟实验：首先采用相同材料制作了三个模型：（1）仿央视新楼怪异悬臂结构建筑模型；
（2）同样高度直立式“门”型结构建筑模型；
（3）同样高度直立塔型建筑模型。三种不同型式的建筑模型在“扭仪”上同台对比模拟实验。
李泰来日期为2008年6月10日的《央视新楼抗震模拟实验报告》（附“扭仪”实验录像）结论称：
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先是在扭仪上作实验，“Ｌ”型悬壁只受震1秒即坠落，左右两座直立式高楼的顶层，一个31秒震落，一个33秒震落。
在用“扭仪”作央视新楼地震破坏摸拟实验的同时，我们还用传统的平摇式实验方法作了对比实验，实验结果是三种楼房几乎同时遭到破坏，而悬臂最后脱落。
扭仪抗震模拟实验结果表明，央视新楼悬臂的抗震能力。只有同样材质直立高楼的1/30。在地震多发区北京，建造悬壁式高楼是非常危险的，地震时悬臂结构会额外添加几十倍的破坏力，造成物毁人亡，情同自杀，后患无穷。
地震的破坏强度，取决于地震扭波所造成的扭力矩（力偶矩），扭力矩越大破坏越严重，扭力矩与扭力（力）和扭力臂（力偶臂）的乘积成正比，在物体中能够形成的扭力臂越长，破坏力就越大。
央视新楼用了一个“Ｌ”形悬臂，人为的，大幅度的，增大了楼体的水平扭力臂和铅直扭力臂。它不但不能起抗扭作用。反而额外添加几十倍的破坏力。因此，它要比同等材质的直立高楼更容易遭受地震破坏，遭破坏的程度要比直立高楼大几十倍。遇强震等于自杀，无震折寿。
若要使央视新楼的抗扭能力达到一般直立大楼的同等水平，必须大幅度添加几十倍的抗扭材料，而且还不能增加重量，在目前条件下几乎办不到，唯一的安全可行办法就是将祸根“Ｌ”型悬臂拆除，把楼体扶正。
平摇式实验或三维混合实验是目前普遍使用的地震破坏摸拟实验，在这种实验中既没有扭波也没有纵波和横波在被测物体中传播，没有由地震波所产生的地震动，物体的破坏是人为机械力造成的，与地震破坏不相干。不能用这种实验方法作央视新楼的抗震模拟实验，进行抗震能力评估，只有扭波破坏模拟实验才能反映出地震破坏的真实情况，
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李泰来对央视新楼所做的抗震模拟实验证明：如果说央视新楼其它部分结构能够达到抗震烈度8度的要求，其“悬臂”结构使其整体抗震烈度至少降低了1度，不再符合北京地区高层建筑必须达到的抗震烈度8度的要求！
2008年6月，李泰来将“扭仪”对央视新楼从事的上述实验分析结果汇报给北京市建委“央视新楼抗震审查”主管单位领导，建议组织专家论证会议。听取李泰来的汇报后该领导当即表示：在对有关建筑规范做出改变之前他们没有办法！
强震频繁地区五层以下学校、医院、住宅建筑抗“扭波”结构方案设想
汶川—北川地震灾区目前正在进行规划并实施重建。研究了李泰来教授“扭波”对建筑的破坏以及应县木塔抗“扭波”（扭转波）分离式多层抗震结构特征后，本顾问对强震频繁地区五层以下学校、医院、住宅建筑抗“扭波”结构提出设想方案：
可否将这样的建筑，无论中间楼道两边房间的矩形建筑，或中间天井“口”字型建筑，设计为分离式多层抗震结构，即上边每层与下边一层并非一体而分离（或柔性连接），每一层设计强度保证地震中不会被上层建筑压扁破坏。强震中，这样的建筑允许每层之间相对扭转或错动，明显减少地震破坏里对整幢建筑结构的破坏作用。强震中，如果层与层之间出现明显错动，地震后可以采用千斤顶将相对扭转或错动的楼层复位。
上述设想方案是否可行，抗震建筑研究者可以通过实验与实践进行论证。
参考文献：
[1] 李泰来，扭波的发现与设防抗震，《新疆地质》增刊，1992
[2] 李泰来， 物理更新地质换代，中国大地出版社，2007年4月
[3] 李东旭，旋扭构造动力学—理论、方法及应用，中国地质出版社，2003年。
[4] Han Jun, Zhang Yi, Zheng Nina, Wang Liping, Analysis on Nonlinear Seismic response of Multi-story Torsion-Irregular Structures, The 14th World Conference on Earthquake Engineering October 12-17, 2008, Beijing, China
[5] Chandler, A. M. (1986). Building damage in Mexico City earthquake. Nature 320:6062,497-501
[6] Wei Lian, Wang Sen and Wei Cheng-ji. (2005). Torsional design method of asymmetric and irregular building under horizontal earthquake action. Building Structure 35:8, 12-17.
[7] Liu Jian-wei et. al., Nonlinear Torsional Response of Asymmetric Structures, The 14th World Conference on Earthquake Engineering October 12-17, 2008, Beijing, China
[8] Raúl González Herrera et. al, Influence of plan irregularity of buildings, The 14th World Conference on Earthquake Engineering October 12-17, 2008, Beijing, China
[9] Arnold C. y Reitherman R. (1982). Building configuration and seismic design. John and
Willey sons, New York, United States.