高层混凝土结构平动周期调整分析
高层结构整体性能指标解析
高层建筑结构设计整体性能指标控制1.平均重度《高混规》5.1.8条文说明目前国内钢筋混凝土结构高层建筑由恒载和活载引起的单位面积重力，框架与框架-剪力墙结构约为12kN／m2～14kN／m2，剪力墙和筒体结构约为13kN／m2～16kN／m2，而其中活荷载部分约为2kN／m2～3kN／m2，只占全部重力的15％～20％，活载不利分布的影响较小。
另一方面，高层建筑结构层数很多，每层的房间也很多，活载在各层间的分布情况极其繁多，难以一一计算。
【注】平均重度可用于衡量荷载输入的准确性与初步判断结构构件尺寸合理性。
2.结构基本周期结构基本周期可用于判断结构质量和刚度等结构特性合理性的指标。
一般7度区剪力墙结构T=0.1N，N为楼层层数，6度区与8度区上下浮动。
3.结构整体位移角（弹性）4.楼层剪重比根据《抗规》5.2.5【注】《抗规》5.2.5条文说明地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。
出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。
例如，当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力——△F Eki＝△λ0G Ei；若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时，则增加值应大于△λ0G Ei，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。
高层住宅周期比调整
高层住宅周期比调整lubingxu积分81帖子58#12009-11-26 13:53高手指点下，怎么样调才能使第二周期平动？27层剪力墙住宅。
周期如下振型号周期转角平动系数(X+Y) 扭转系数1 2.1552 86.71 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.002 1.5080 176.03 0.66 ( 0.66+0.00 ) 0.343 1.3658 178.01 0.34 ( 0.34+0.00 ) 0.664 0.5436 86.56 1.00 ( 0.00+0.99 ) 0.005 0.4455 174.84 0.69 ( 0.68+0.01 ) 0.316 0.3862 0.30 0.32 ( 0.32+0.00 ) 0.68位移如下：X 方向地震力作用下的楼层最大位移1/6298.Y 方向地震力作用下的楼层最大位移: 1/3941结构图：如下akethings积分47帖子242009-11-26 16:40为什么一定要第二周期平动？规范只是规定结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比不应大于0.9（A级高度高层建筑）。
你的周期比为1.5080/2.1552=0.69<0.9是可以的。
如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。
象这种长方型，第二周期肯定是扭转为主呀，无论你怎么调。
如果你改成正方形或圆筒，那么肯定不会在长周期出现扭转的。
但没有必要。
2009-11-26 17:03你们是如何看出第2009-11-27 08:23结构扭转为主的第一周2009-11-27 09:39属ouyc积分13帖子822009-11-30 17:14周期结果真实的反应了结构状况，主要是两边横墙不对齐所致，刚度基本为独立墙肢形成。
全国超限审查委员会有要求，超限高层两方向平动周期比不宜小于0.8。
高层结构设计中六个“比”的控制与调整
引言：高层建筑（10层及10层以上或房屋高度超过28m的建筑物）的应用日益广泛，由于高层建筑相对较柔，水平荷载作用效应明显，在满足使用条件下如何才能达到既安全又经济的设计要求，这是结构设计人员必须去追求与面对的。
对于混凝土结构，一般需要控制一些参数，宏观控制的5大比值：周期比，位移比，刚度比，剪重比，刚重比。
微观控制的6大比值：轴压比，剪压比，剪跨比，跨高比，高厚比（剪力墙），长细比（柱），位移比。
对于高层结构设计来说，位移比、周期比、刚度比、刚重比、剪重比、轴压比是保证结构规则、安全、经济的六个极其重要的参数，《建筑抗震设计规范GB 50011-2010》（以下简称为抗规）;《混凝土结构设计规范GB 50010-2010》（以下简称为砼规）;《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》（以下简称为高规）均在相关章节对以上”六个比”进行了严格控制。
在初步设计和施工图设计阶段，结构设计和审图人员对以上”六个比”都非常重视，各类结构设计软件也对这”六个比”有详细的电算结果输出，便于设计人员进行分析与调整。
本文仅以我国目前较为权威且应用最为广泛的PKPM软件中的SATWE程序的电算结果，结合规范条文的要求，谈谈如何对电算结果进行判读、控制与调整。
1.位移比（层间位移比）：1.1名词释义：位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
1.2控制目的：高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，位移比的大小是反映结构平面规则与否的重要依据，它侧重控制的是结构侧向刚度和扭转之间的一种相对关系，而非绝对大小，它的目的是使结构抗侧力构件布置更有效、更合理。
高层结构周期比的调整
浅析高层结构周期比的调整摘要：通过周期比的相关概念分析，指出控制周期比的目的，实际是控制结构的扭转效应；控制周期比的实质，实际是避免结构的扭转破坏。
同时，对周期比计算时应注意的问题做了一些总结。
重点阐述了几种周期比有效调整的方式方法。
关键词：周期比；扭转周期；平动周期；振型；扭转刚度；侧移刚度abstract: through the analysis of related concepts of cycle ratio, and points out that the control cycle than the objective, practical is to control the torsion effect; the control cycle than real, practical is to avoid the damage of structure torsion. the methods for several cycles than effective adjustment method.keywords: periodic ratio；torsional period；translation period；vibration； torsional stiffness；lateral stiffness 中图分类号：tu973文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）引言国内、外历次大地震震害表明，平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构，在地震中极易遭受到严重的破坏。
国内一些振动台模型试验结果也表明，过大的扭转效应会导致结构的严重破坏。
限制结构的抗扭刚度成为限制结构扭转效应的一个主要方面，而限制结构的抗扭刚度不能太弱，关键是限制结构的周期比。
1周期比的相关概念新《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.4.5条规定：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、超过a级高度的混合结构及复杂高层建筑不应大于0.85。
高层建筑周期比控制
高层建筑周期比控制在现代城市的天际线中，高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠，展示着人类建筑技术的辉煌成就。
然而，在这些高耸入云的建筑背后，隐藏着一系列复杂的工程问题，其中之一便是周期比的控制。
周期比，简单来说，是指结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值。
对于高层建筑而言，周期比的控制至关重要，它直接关系到建筑在地震、风等水平荷载作用下的安全性和稳定性。
为什么要如此重视高层建筑周期比的控制呢？首先，不合理的周期比可能导致结构在水平荷载作用下发生严重的扭转效应。
想象一下，当强风或地震来袭时，如果建筑的扭转过大，不同部位的构件受力将变得极为不均匀，有些部位可能承受过大的压力或拉力，从而导致结构的破坏。
其次，过大的扭转还会影响建筑的使用功能，比如造成墙体开裂、门窗变形等，给居住者带来安全隐患和不适。
那么，如何有效地控制高层建筑的周期比呢？这需要从建筑的设计阶段就开始精心规划。
在建筑平面布局方面，应尽量保持规则、对称。
避免出现过于复杂的平面形状，如 L 形、T 形、凹凸不规则等。
因为规则对称的平面能够使结构的质量中心和刚度中心尽可能重合，从而减少扭转的产生。
同时，要合理布置抗侧力构件，如剪力墙、框架柱等。
这些构件的位置和数量会直接影响结构的刚度分布，进而影响周期比。
例如，在结构的周边均匀布置剪力墙，可以有效地提高结构的抗扭刚度。
结构体系的选择也是控制周期比的关键因素之一。
常见的高层建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系具有不同的抗扭性能。
一般来说，剪力墙结构的抗扭性能较好，因为剪力墙能够提供较大的抗侧刚度和抗扭刚度。
而框架结构的抗扭性能相对较弱，在设计时需要特别注意。
在计算分析方面，工程师们通常会借助专业的结构分析软件来对建筑结构进行模拟计算。
通过输入建筑的几何尺寸、材料特性、荷载等参数，软件可以给出结构的自振周期、振型等信息，从而计算出周期比。
在计算过程中，需要对模型进行仔细的检查和调整，确保计算结果的准确性。
高层建筑周期比控制
高层建筑的周期比控制摘要：在高层建筑结构设计过程中，为了防止建筑发生扭转破坏，针对《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2010)对高层建筑的周期比控制，提出了高层框架结构周期比控制的有效方法。
关键词：高层建筑；周期比；扭转；中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：周期比即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。
周期比是结构扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反应。
控制周期比的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不会出现过大的扭转效应。
控制结构周期比的实质是，控制结构的扭转变形要小于结构的平动变形，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构刚度布局合理，以此控制地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主振动效应，避免结构扭转破坏。
当tt与t1两者接近时，由于振动耦连的影响，结构的扭转效应将明显增大。
因此，在抗震设计中采取措施减小周期比tt/t1值，使结构具有必要的抗扭刚度。
1耦联周期比和非耦联周期比对于平面布置均匀、对称的结构，质心和刚心重合，结构具有纯粹的平动和扭转振型，这种情况下结构的周期及周期比tt/tl为非耦联周期和非耦联周期比；对于平面布置不对称、不均匀的结构，质心和刚心不重合，平动振型和扭转振型相互耦连，平动振型中含有扭转成分，扭转振型中含有平动成分，不再是纯粹的平动和扭转振型，这种情况下的结构周期和周期比tt/tl则为耦联周期比和耦联周期比。
结构的非耦联周期比tt/tl与结构刚度和质量之间存在简单关系（k1，kt为抗侧刚度和抗扭刚度，m1，mt为质量和转动惯量），可见周期比能直接反映结构抗扭刚度与抗侧刚度的比例关系，周期比小意味着结构抗扭刚度强；反之，周期比大意味着结构抗扭刚度弱。
耦联周期比同样可以反映结构抗扭刚度与抗侧刚度之间的比例关系，它与非耦联周期比和偏心率有关，当结构位移比满足《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj 3-2010（以下简称《高规》）[1]的要求、偏心率不过大时，耦联周期比与非耦联周期比的差别很小。
高层混凝土结构平动周期调整分析
中， ｘ方向梁按框架梁输入模型， Ｙ方 向梁按 剪力墙洞 口 输入模型， 结构采用 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ计算
明第 二 周 期必 须 是平 动 周 期 ，但 笔 者 认 为应 期 ，第 三 周 期 为 扭 转 周 期 。 ２、如 何 判 定 平 动 周 期 现阶段高层结构设计基本上采用 中国建
筑科学研究院 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ 进 行 建 模 计 算 ， Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ 计 算 中 扭 转 耦 联 振 动 的主 振 型 ， 可 通过计 算振型方 向扭转系数来判断 ，在两个 平动和 一个扭转方向系数中，当扭转系数小 于Ｏ ． ５时，则该振型可认为是平动为主的振 型，即该周期 为平动 周期；当扭转系数大于 ０ ． ５时，则该振型 可认 为是扭转 为主的振 型。 即该 周 期 为扭 转 周 期 。 ３ 、 工 程 实例 分 析 调 整 平 动周 期 ３ ． １本 工程位 于 ６度抗震 设防区，丙类 建筑住宅 工程 ，剪力墙 结构 ，地上层 高均 为 ３米 ，地上层数为 ３ ０层 ，建设场地基本风压 值 Ｗ０ ＝ ０ ． ５ ５ Ｋ Ｎ／ ｍ ＇ ， 基本雪压 Ｓ ０ ＝ ０ ． ４ ５ Ｋ Ｎ／ ｉ ｎ ＇ ， 剪力墙抗震等级 为三级 ，各层剪力墙 、梁 、 洞 口布 置 见 结 构 平 面 布 置 图 １ 示。
ｌ ２ ． ０ ３ ７ ９ ８ ９ ． ２ ７ １ ． ０ ０（ ０ ． ０ ０ ＋１ ． ０ ０） Ｏ ． ０ ０
图 １ 结 构 平 面 布 置 图 周期比满足 规范要求 ，但第二周期扭转系数 接近于规范上限，结构抗扭 刚度较弱。
表 ２ ３ ． ５ Ｓ Ａ １ ｗ Ｅ结构计算分析模型 中， 框架 振型 扭转 梁 、柱构件 为一 维构件平 面模 型化假 定，剪 号 周 期 转 角 平动系数 （ ｘ ＋ ｌ Ｙ ） 系数 力墙 为二维构件 壳体模 型化假 定，因此模 型 １ ２ ． １ ７ ２ １ ３ ８ ５ ． ７ ６ １ ． ０ ０（ ０ ． ０ １ ＋ ０ ． ９ ９） Ｏ ． ０ ０ 输入 中，采用框架梁输入或采用 剪力墙洞 口 ２ ２ ． １ ２ ７ ４ １ ７ ４ ． ０ ５ Ｏ ． ５ ３ （ ０ ． ５ ２ ＋ ｏ ． ０ １） ０ ． ４ ７ 输 入 ，结 构 整 体 刚度 不 同 ，计 算 周期 结果 也 ３ １ ． ９ １ ４ ０ １ ７ ７ ． ７ ０ ０ ． ４ ７（ ０ ． ４ ７ ＋ ０ ． ０ ０） ０ ． ５ ３ 不 同。当结构第二周期为扭转周 期时，可通 ｘ 方 向） 的结构刚度 ，增强 ４ ０ ． ６ ｌ ８ ７ ２ ． ４ ０ ０ ． ９ ７（ ０ ． ９ ７ － ｒ ｏ ． ０ ０） Ｏ ． Ｏ ３ 过减 弱较强方 向（ Ｙ方 向）的结 构刚度 ，使第 二周 ５ ０ ． ５ ０ ７ ７ ９ ０ － ３ Ｏ ０ ． ９ ６（ Ｏ ． ０ ０ ＋ ０ ． ９ ６） ０ ． ０ ４ 较弱方 向 （ ３ ． ４ 在结构平 面布置 图 ｌ所示模型输入 期变 为平动周期 ，结构整体刚度趋于均衡 。
高层建筑周期比判断
摘要：高层建筑结构设计不仅要满足构件承载力的计算，而且要保证建筑结构整体刚度，满足位移和周期比的要求。
高层建筑结构的自振周期是高层建筑结构在设计过程中的一个重要参数。
是判断高层建筑结构设计是否合理的一个重要依据。
本文结合自己多年结构设计经验，对结构主自振周期的判定、周期比值等进行了分析，以便合理控制结构的扭转刚度，保证结构的整体稳定性。
关键词：主自振周期；周期比；刚度引言：《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ3—2010）第3.4.5 条规定：结构平面布置应减少扭转的影响。
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、超过A 级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
《高规》用周期比要求结构的平面布置以增强结构的抗扭能力，周期比不满足要求说明结构的扭转效应明显，即结构平面布置不合理，下面对如何确定结构的T?t、T1 及比值进行分析。
1 高层建筑结构主自振周期的判定方法结构的基本自振周期决定于多方而因素。
如建筑物的高宽比、结构形式、平面布置、建筑物层数等。
在不同的荷载作用下结构的自振周期并不是一个常数，而是随着结构变形的改变而变化。
高层建筑结构体系是一个空间体系，振动形式十分复杂。
结构的自振周期短则刚度强，反之则刚度弱。
主自振周期是对结构影响较大的低阶周期，一般指前三振型对应的周期。
1.1通过计算振型方向因子判定《高规》3.4.5 的条文解释：扭转偶联振动的主振型，可以通过计算振型方向因子来判断，在两个平动和一个转动构成的三个方向因子中，当扭转方向因子大于0.5 时，则该振型可认为是扭转为主的振型。
以上条文说明明确给出了判断扭转振型的方法，平动振型即为平动因子大于0.5 时所对应的振型。
这种方法能准确判定高阶振型，对判定第一自振周期的振型是不够精确的，从结构整体计算软件生成结构整体空间振动简图中可以明显看出，即使主平动方向因子达到0.6、0.7 时结构的扭转效应也非常明显，只有因子达到0.9 以上时结构的扭转效应才会很小。
高层结构如何调位移比和周期比
高层结构如何调位移比和周期比-本质分析位移比本质是结构抗扭：1 调整结构平面布置的不规则性。
减小结构相对偏心距；结构扭转效应与结构相对偏心距成线性关系。
因此调整结构平面布置，使结构的质心与刚心接近或者比较接近将会明显减小楼层位移比值，从而改善结构的扭转效应。
调整结构平面布置的不规则性一般是在初步计算分析以后，从计算结果文件中找出结构的质心和刚心位置，从而判断结构的刚度分布情况。
然后再根据具体情况适当增加或者减少离质心较远处的剪力墙．从而达到减小质心和刚心偏心率，改善结构扭转效应的目的。
2 调整结构抗扭刚度与抗侧刚度之比．控制结构周期比：结构扭转效应与结构周期比Tt/T1的平方成线性关系。
因此结构方案设计时，除了调整结构平面布置的不规则性减小相对偏心距外，还应该更加重视减小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Tt/T1。
因为当两者接近时，由于振动耦联的影响．结构的扭转效应明显增大。
调整结构抗扭刚度与抗侧刚度之比一般采取以下措施：(1) 在建筑允许的情况下，尽量加长或加厚周边剪力墙尤其是离刚心最远处的剪力墙，提高抗扭刚度，减小结构扭转周期Tt：(2) 减少核心筒的剪力墙厚度或采用弱连梁连接剪力墙，从而减少核心筒刚度，削弱结构侧移刚度，加大第一平动周期T1；(3) 在结构周边加设拉梁，加强周边连梁刚度，增强结构抗扭刚度，减小结构扭转周期Tt：(4) 结构刚心附近的剪力墙对结构抗扭刚度贡献不大，但对侧移刚度贡献较大，因此削弱刚心附近的剪力墙，可以加大第一平动周期T1；(5) 在既不能加强周边剪力墙也不能削弱中部剪力墙的情况下，可以适当加强周边框架梁的刚度，从而对结构整体形成套箍效应，增强结构抗扭刚度，减小结构扭转周期Tt。
显然这种方法是不经济的。
只有在以上办法都行不通的情况下才迫不得已的情况下才采用。
3、适当提高周边抗扭构件的抗剪能力，增强结构抗扭能力安全度；。
建筑结构设计中周期比确定的相关问题探讨
建筑结构设计中周期比确定的相关问题探讨摘要：建筑结构设计中，周期比是判断结构扭转效应的重要指标。
本文对如何合理确定周期比计算的第一平动周期、第一扭转周期，及周期比是否需强制楼板刚性假定，多层建筑结构是否控制周期比等进行了探讨。
关键词：建筑结构设计；周期比；第一平动周期；第一扭转周期1引言当结构第一扭转周期Tt 与第一平动周期Tl两者接近时，由于振动耦联影响，结构扭转效应明显增大。
故规范对周期比Tt / T1作出了规定，以限制结构抗扭刚度不能太弱，减少扭转不利影响。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010[1]（以下简称《高规》）第3.4.5条规定，结构周期比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构不应大于0．85。
《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》[2]附录一规定，扭转周期比大于0.9, 混合结构扭转周期比大于0.85时为抗扭刚度弱，应进行超限审查。
从上述可知周期比是一项非常重要的指标，但目前很多结构设计人员对如何合理确定第一平动周期、第一扭转周期，周期计算是否考虑附加偶然偏心及楼板刚性假定，多层建筑结构是否控制周期比等有疑惑，下文将对以上问题进行探讨。
2第一平动周期T1、第一扭转周期Tt的确定2.1规范规定《高规》第4.3.5条文说明，扭转耦联振动的主振型，可通过计算振型方向因子来判断，在两个平动和一个扭转方向因子中，当扭转方向因子大于0．5时，该振型可认为是扭转为主的振型。
则可知规范对主振型的判断指标，及第一平动周期、第一扭转周期对应振型的平动系数与扭转系数多少为合适，并未做出说明。
2.2振型方向因子的说明根据资料[3],正则化振型向量空间中，结构质量矩阵具有正交性：ΦT MΦ=I其中Φ为振型矩阵，M为质量矩阵，I为单位对角矩阵。
对第j振型有 M =1.0 （1）={x1j (x)ij...y1j...yij...θ1j...θij}T（2）M=diag[m1...mn,m1...mn,J1...Jn] （3）式中xij 、yij、θij为第i 质点j振型的三个位移分量，mi、Ji为第i质点的集中质量和质量惯性矩，n为质点总数（计算层数）。
(完整)平动与扭转周期
层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的
2 倍；
4．高规的 10.2.3 条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规 附录 E 的规定：
E.0.1) 底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比
换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时
一、位移比、层间位移比控制 规范条文： 新高规的 4.3.5 条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，
A 、B 级高度高层建筑均不宜大于该
楼层平均值的 1.2 倍；且 A 级高度高层建筑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
构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的
对于通常的规则单塔楼结构，如下验算周期比 :
1 ） 根据各振型的平动系数大于 0.5 ，还是扭转系数大于 0.5 ，区分出各振型是扭转振型还是平动振型
2 ） 通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期
Tt ，周期最长的平动振型对应的就是第一平动
周期 T1
3） 对照 “结构整体空间振动简图 ”，考察第一扭转 /平动周期是否引起整体振动，如果仅是局部振动，不 是第一扭转 / 平动周期。再考察下一个次长周期。
70% 的
…… ==============================================================
即要求：
Ratx1 、Raty1 >1
电算结果的判别与调整要点 :
1. 规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。对于有弹性板或板 厚为零的工程，应计算两次，在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层，然后在真实条件下完成
对高层建筑混凝土结构自振周期及周期比的一些见解
对高层建筑混凝土结构自振周期及周期比的一些见解[提要]通过多年来的高层结构方案分析和施工图设计，对高层建筑混凝土结构主自振周期的判定、主周期的周期比值等进行分析，提出一些自己的见解和建议，以便更准确的确定结构主自振周期，更合理的控制结构扭转刚度，保证结构的整体性能。
[关键词]高层混凝土结构,主自振周期,结构刚度,周期比值[abstract] through the years of high-rise structure scheme analysis and construction design of concrete structures of tall building Lord natural vibration period of determination, Lord cycle analysis of periodic ratio, and put forward some opinions and Suggestions, so that more accurate to determine the structure of the natural vibration period, more reasonable control structure torsional rigidity, ensure structural overall performance.[key words] top concrete structure, the natural vibration period, structure stiffness, the ratio of the cycle0 引言《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]（JGJ3）（以下简称高规）第3.4.5条规定：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。
结构周期的调整方法 九
结构周期的调整方法九扭转周期发生在第五阵型需不需要调整？说明了什么，扭转周期能不能发生在第一周期，如果发生在第一周期和第二周期怎么调整？答：从结果上看抗扭刚度偏大，抗扭构件可削弱些造价上可能会经济些，也就是说出现在第五阵型是可能的，主要是不经济，具体要不要调整是各结构优化的问题，而不是结构安全问题。
个人认为扭转周期发生在哪个振型都是有可能的，是平动还是扭动，是侧向刚度与扭转刚度比值的体现，扭转周期越靠前，说明扭转刚度越大，结构越不安全，构件更容易因为扭转而破坏，因为竖向构件在受到扭矩总用时，离结构刚心越远的竖向构件将承受越大的剪力，构件的剪力破坏是脆性的，而目前结构设计均基于小震作用的组合内力进行配筋，中震和大震通过构造措施来实现的，例如强柱弱梁，强剪弱弯，也就是在结构在中震和大震作用下产生的扭矩作用将明显增大结构构件的剪力，造成竖向墙柱构件不足以抵抗水平剪力，从而导致发生脆性剪切破坏，甚至导致整体结构倒塌，当第一阵型是扭转周期的时候，扭转时间最长，使得发生扭转破坏的几率最大，非常危险。
附：第一或第二振型为扭转时的调整方法1）SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2）结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性（周期和振型）宜相近”；高规7.1.1条条文说明“在抗震结构中……宜使两个方向的刚度接近”；高规8.1.7条7款“抗震设计时，剪力墙的布置宜使各主轴方向的侧移刚度接近”。
3）结构的刚度（包括侧移刚度和扭转刚度）与对应周期成反比关系，即刚度越大周期越小，刚度越小周期越大。
4）抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比关系，结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。
5）当第一振型为扭转时，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向和第三振型转角方向，一般都靠近X轴和Y轴）的侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，或沿两主轴适当削弱结构内部的刚度。
对某33层高层建筑周期比调整的案例分析
对某33层高层建筑周期比调整的案例分析摘要:在进行实际工程结构设计及平面布置时，需整体考虑结构布置的刚度均匀性和对称性，在方案设置时尽量对称的调整结构布置对建筑的指标计算及整体受力抗震都较为有利。
抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其到刚心的距离成正比关系，即角部刚度增加对整体结构的刚度增加效率最大。
本文以某33层高层建筑作为案例展开分析，首先对其结构布局进行了简略的分析，其次分析了该高层的指标调整，希望通过本文的案例分析可以为更多的业内人士提供有价值的借鉴与参考，进而为我国高层建筑行业的未来发展略尽绵薄之力。
关键词：高层建筑；周期比调整；案例分析引言:在高层建筑的设计中，国内外的相应法规都要求结构尽可能均匀的布置刚度，我国的抗震规范要求包括周期比，位移比，位移角，竖向刚度比，剪切刚度比，受剪承载力等指标的控制来保证建筑的规则性和受力均匀[1]，美国的ACI code（American Concrete Insititution）也有相应的规范条文来对刚度的均匀性做出控制[2]。
其中周期比，位移比，位移角为平面指标的控制值。
其中周期比会反应结构的抗扭刚度，指的是结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期的比值，A级高度建筑此周期不应大于0.9，B级高度此指标不应大于0.85[2]。
指标计算时，平动系数大于0.5即为平动周期，扭转系数大于0.5为扭转周期。
此指标主要控制的是扭转刚度与侧向刚度的相对关系，因此在控制此指标时需整体考虑平面布置而非单纯的加强某个部分的构件，体现的是结构平面布置的合理性。
即周期比的指标其实更多的是体现结构布局承载的合理性，是一个体现相对关系而非绝对刚度的指标。
设计时通常的考虑是增加周圈的构件刚度，减小内部构件的刚度来做调整，加强角部梁与墙柱，削弱布置于楼梯间及电梯间周圈的竖向构件（剪力墙体及柱等）都是出于加强周圈构件相对刚度的考量。
《高规》第3.4.5条对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?之比值进行了限制[3],其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱,?以减小扭转效应。
浅谈高层结构周期判断与调整
构 设计 中，由于各种限制 ，不容 易 出现 以下这 种情况 ：当结 构 中 存 在 某 些 相 对 软 弱 的部 分 或 者 构 件 的 时候 ， 则 结 构 的主
振 型 会 出现 的 比 较 靠 后 ，这 很 容 易 理 解 ， 因 为 软 弱 的地 方 在 激 励 能 量 相 对 小 的 时 候 就 会 局 部 振 动 ，此 时 不 是 整 体 振 动 ，
下 ，也 尽 量 不 要 超 的 太 多 。 怎 么 理 解 主 振 型 ，Ｐ Ｐ 采 用 了 ＫＭ Ｗ１ｏ教授 的 质量 参 与系 数 的概 念 ， 比如我 们计 算 １个振 ｉｓｎ ５ 型 ，质 量 参 与 系 数 达 到 了 ９ ％ 那 么 ｌ 个 振 型 当 中就 有 一 个 ８， ５
那 么它就是 结构 振动的主要成分 ，所 以我们在 抗震的时候特
别 给 予关 注 ，尽 量 避 免 它 与 扭 转 振 型 靠 近 。在 常 规 的 高 层 结
型 分别是 扭转振 型还是 平动 振型 ； （ ）周 期最长 的扭振 ２
振 型对 应 的 就 是 第 一 扭 振 周 期 Ｔ ， 周 期 最 长 的侧 振 振 型 对 ｔ 应 的 就 是 第 － ￣ｊ 周 期 Ｔ， （ ）计 算 Ｔ／ 。 看 是 否 超 过 ｔ 振 ； ３ Ｔ， ０ ９ （． ５ 。 多 塔 结 构 （ 塔 部 非 连 体 建 筑 ）周 期 比 ： ． ０８） 多 对 于 多 塔 楼 结 构 ， 不 能 直 接 按 上 面 的 方 法 验 算 。 这 时 应 该
质 量参与系数最 大的振型 ，比如是２ 振型，它对这个 ９％ ８ 的贡
献 最大 （ 比如 达 Ｎ ４ ％ ，那 么 我 们 就 认 为 它 就 是 主 振 型 。 ０）
高层建筑结构振动周期的见解
高层建筑结构振动周期的见解广州市番禺城市建筑设计院有限公司龙红斌2012.07近期接手了开平海伦堡六期的几栋高层的结构方案阶段的工作，都是二十几层的高层建筑。
这几座建筑的PKPM初始计算模型的“周期、地震力与振型输出文件”计算文件中出现了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之比大于0.9的情况，甚至有一座结构的第一自振周期是以扭转为主的振动周期。
经过了一番结构平面布置调整，终于满足了第一自振周期是以平动为主的振动周期，且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之比不大于0.9。
现将结构平面布置调整过程的一些心得总结如下。
高层规程（JGJ3-2012）第3.4.5条要求：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、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85 。
抗规中没有明确提出该概念，所以多层时该控制指标可以适当放松，但一般不大于1.0。
PKPM程序计算出每个振型的侧振成份和扭振成份，通过平动系数和扭转系数可以明确地区分振型的特征。
周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1（注意：在某些情况下，还要结合主振型信息来进行判断）。
知道了Tt和T1，即可验证其比值是否满足规范。
PKPM设计软件不直接给出结构的周期比，需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转(平动)周期。
我们通常的计算方法是：（1）扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的扭转周期，按周期值从大到小排列。
同理，将所有平动系数大于0.5的平动周期按其值从大到小排列；（2）第一周期的判断：从队列中选出数值最大的扭转(平动)周期，查看软件的“结构整体空间振动简图”，看该周期值所对应振型的空间振动是否为整体振动，如果其仅仅引起局部振动，则不能作为第一扭转(平动)周期，要从队列中取出下一个周期进行考察，依此类推，直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值，即为第一扭转(平动)周期；（3）周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动局期值即可。
高层建筑结构平动周期控制问题探讨
高层建筑结构平动周期控制问题探讨近年来，随着高层建筑数量的增多，在高层结构设计中通常根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）规定进行设计，而在这个规范当中，缺乏对高层建筑的平动周期控制的规定，而只对于水平地震作用下最大层间位移角能否超过限值问题作出了明确的规定。
然而，根据一些地震灾害分析得知，地震作用下的结构扭转反应问题主要是由于结构刚度分布不均衡等原因引起的，因此，设计人员需要加强高层建筑扭转周期比方面的探索与研究。
1 高层建筑结构平动周期控制问题分析1.1 平动周期与结构位移的关系建筑结构平动周期与结构位移之间关系比较密切，结构位移会随着结构平动周期变化而变化，当前者增大时，后者会随着前者而增长。
2.3 结构扭转角控制问题《高规》中为了实施对第一扭转周期进行限制，规定了扭转周期的限值，以避免结构扭转角过大的问题。
但这种规定可能会产生以下几种情况：第一，为了满足扭转周期比要求，采取了增大结构平动周期，这种做法不仅不能满足结构的扭转刚度，而且降低结构的扭转周期；第二，通过增结构平动周期来满足扭转周期比要求，这些控制效果较差。
由此可见，扭转位移比控制可以起到控制扭转周期的作用，但不能满足相关限值的要求。
同时，控制扭转周期比不能解决扭转角对竖向构件扭转的影响。
3 结论总之，如果在现行《高规》中规定了最大层间位移角限值，就不需要再控制结构的平动周期；相反，如果要控制结构的平动周期，由于结构的复杂性，结果很难确定结构的平動周期的限值，因此不宜采用。
另外，在水平地震作用下，控制结构扭转周期比不等于控制了楼层竖向构件产生的扭矩，这将影响到结构抗震的安全性。
为此，笔者认为，在地震作用下，需要重视楼层竖向构件产生的扭矩，同时要对这些构件进行抗震安全性验算，以确保结构抗震的性能。
【参考文献】[1]JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].[2]魏琏.扭转不规则建筑竖向构件考虑扭矩影响的抗震验算方法[J].建筑结构，2006，36（7）.。
第二周期为扭转周期、或不满足要求时的调整
第二周期为扭转周期、或不满足要求时的调整
实际上，造成第一、三周期为平动，第二周期为扭转的原因就是两个主轴方向的侧向刚度相差过大。
第二周期为扭转，说明结构的一个方向的平动刚度< 扭转刚度< 另一方向的平动刚度；那么我们需要减小较大的平动刚度，增加扭转刚度；
建议减小结构中部刚度（删除长边方向中部剪力墙、减小墙厚、开结构洞后填充等）；
增加结构周边刚度（加设剪力墙、增加墙厚、增加周边梁柱截面等）；
如果是建筑长宽比相差太大导致第二周期扭转，可以采用矩形柱来拉近两方向的侧移刚度；当然，规范里没有硬性规定说第二周期不能为扭转，但是从优化设计和提高自身水平的角度考虑，最好还是调整过来，尤其是对于高层建筑来说。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高层混凝土结构平动周期调整分析
【摘要】结构整体计算中，应调整结构刚度，让第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期，使结构整体具有较强的抗扭性能，结构更加安全、可靠。
【关键词】平动周期；周期比；扭转系数
前言
高层混凝土结构长宽比介于3～6之间的建筑物，结构计算时第二周期往往是扭转周期，按《高层混凝土结构技术规程》的规定，结构周期比只要满足‘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级高度高层不应大于0.9，b级高度高层建筑、超过a级高度的混合结构及复杂高层建筑不应大于0.85’即满足要求，虽未指明第二周期必须是平动周期，但笔者认为应尽量调整结构刚度使第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期。
1、问题提出的依据
《高层混凝土结构技术规程》第3.4.5条及条文说明，‘限制结构的抗扭刚度不能太弱，关键是限制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，当两者接近时，由于振动耦联的影响，结构的扭转效应明显增大；若周期比小于0.5，则相对扭转振动效应一般很小，而当周期比大于0.85时，相对扭转效应急剧增大’；由此可见，抗震设计中应采取措施减小周期比值，使结构具有必要的抗扭刚度，工程中两个方向的第一振型周期比值
均能满足限制要求，则抗扭刚度更为理想，因此结构计算中应调整结构刚度使第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期。
2、如何判定平动周期
现阶段高层结构设计基本上采用中国建筑科学研究院satwe进行建模计算，satwe计算中扭转耦联振动的主振型，可通过计算振型方向扭转系数来判断，在两个平动和一个扭转方向系数中，当扭转系数小于0.5时，则该振型可认为是平动为主的振型，即该周期为平动周期；当扭转系数大于0.5时，则该振型可认为是扭转为主的振型，即该周期为扭转周期。
3、工程实例分析调整平动周期
3.1 本工程位于6度抗震设防区，丙类建筑住宅工程，剪力墙结构，地上层高均为3米，地上层数为30层，建设场地基本风压值w0=0.55kn/㎡，基本雪压s0=0.45kn/㎡，剪力墙抗震等级为三级，各层剪力墙、梁、洞口布置见结构平面布置图1示。
3.2 按《高层建筑混凝土结构技术规程》7.1.4条要求，在结构平面布置图中跨高比小于5的连梁按剪力墙洞口输入模型，跨高比大于5的连梁按框架梁输入模型，结构采用satwe计算分析，计算结果见下表1示。
可见第一周期y方向平动系数为1.00扭转系数为0.0，则此周期为y方向平动周期；第二周期扭转系数为0.81，则此周期为扭转周期，结构周期比为0.87，虽然周期比满足规范要求，但结构第二周期为扭转周期，结构抗扭刚度很差。
3.3 在结构平面布置图1所示模型输入中，x方向梁按框架梁输
入模型，结构采用satwe计算分析，计算结果见下表2示。
可见第一周期y方向平动系数为0.99扭转系数为0.0，则此周期为y方向平动周期；第二周期x方向平动系数为0.53扭转系数为0.81，则此周期为x方向平动周期，第三周期扭转系数为0.53，则此周期为扭转周期，y方向结构周期比为0.88，x方向结构周期比为0.88，周期比满足规范要求，但第二周期扭转系数接近于规范上限，结构抗扭刚度较弱。
3.4 在结构平面布置图1所示模型输入中，x方向梁按框架梁输入模型，y方向梁按剪力墙洞口输入模型，结构采用satwe计算分析，计算结果见下表3示。
可见第一周期y方向平动系数为0.99扭转系数为0.0，则此周期为y方向平动周期；第二周期x方向平动系数为0.70扭转系数为0.30，则此周期为x方向平动周期，第三周期扭转系数为0.70，则此周期为扭转周期，y方向结构周期比为0.87，x方向结构周期比为0.89，x、y方向周期比均满足规范要求，结构抗扭刚度理想。
3.5 satwe结构计算分析模型中，框架梁、柱构件为一维构件平面模型化假定，剪力墙为二维构件壳体模型化假定，因此模型输入中，采用框架梁输入或采用剪力墙洞口输入，结构整体刚度不同，计算周期结果也不同。
当结构第二周期为扭转周期时，可通过减弱较强方向（x方向）的结构刚度，增强较弱方向（y方向）的结构刚度，使第二周期变为平动周期，结构整体刚度趋于均衡。
4、结语
结构整体计算中，应调整结构刚度，让第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期，使结构整体具有较强的抗扭性能，结构更加安全、可靠。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》gb50010-20 10 中国建筑工业出版社.
[2]《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010 中国建筑工业出版社.
[3]《建筑抗震设计规范》gb50011-2010 中国建筑工业出版社.
[4]《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件》中国建筑科学研究院.。