(完整)平动与扭转周期

通常选择第三种算法。
刚度的正确理解应为产生一个单位位移所需要的力
建筑结构的总信息 (WMASS.OUT)
=============================================================== 各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息
……
Ratx1 ， Raty1 : X ， Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度 比值或上三层平均侧移刚度 80% 的比值中之较小者
“侧刚模型 ”进行计算。而当结构定义有弹性楼板
时则应选择 “总刚模型 ”进行计算较为合理。至于振型数的确定，应按上述 [ 高规 ]5.1.13 条（高层建筑结构计
算振型数不应小于 9,抗震计算时 ,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应 ,振型数不小于 15, 对于多塔楼结构的
振型数不应小于塔楼数的 9 倍 ,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的
刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比），该值主要为了控制高层结构的竖向规则
性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否
满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。
[抗规 ]与 [高规 ]提供有三种方法计算层刚度，即剪切
刚度（ Ki=GiAi/hi ）、剪弯刚度（ Ki=V i/ Δ）ｉ、地震剪力与地震层间位移的比值（ Ki=Qi/ Δu）i 。
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。
γ不应大于 3，抗震设计时不应大于 2。
γ表示转
E.0.2) 底部大空间层数大于一层时， 其转换层上部框架 -剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部 分的等效侧向刚度与转换层下部的框架 -剪力墙结构的等效侧向刚度比 γｅ宜接近 1，非抗震设计时不应大 于 2 ，抗震设计时不应大于 1.3 。
名词释义：
结构位移输出文件（ WDISP.OUT ）
Max-(X) 、Max-(Y)---- 最大 X、Y 向位移。（ mm ）
Ave-(X) 、 Ave-(Y)----X 、 Y 平均位移。（ mm ）
Max-Dx ， Max-Dy
: X,Y 方向的最大层间位移
Ave-Dx ， Ave-Dy
: X,Y 方向的平均层间位移
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
1.4 倍。
高规 4.6.3 条规定，高度不大于 150m 的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）
Δ u/h应满足以下要求：
结构休系
Δu/h 限值
框架
1/550
框架 -剪力墙，框架 -核心筒 1/800
筒中筒，剪力墙
1/1000
框支层
1/1000
名词释义：
（1 ） 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。
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， 主要目的有以下几点： 1．保证主体结构基本处于弹性受力状态 ,避免混凝土墙柱出现裂缝 ,控制楼面梁板的裂缝数量 ,宽度。 2．保证填充墙 ,隔墙 ,幕墙等非结构构件的完好 ,避免产生明显的损坏。 3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
二、周期比控制 规范条文： 新高规的 4.3.5 条规定， 结构扭转为主的第一周期 Tt 与平动为主的第一周期 不应大于 0.9 ；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
T1 之比， A 级高度高层建筑 0.85 。
(抗归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
90% ）执行，振型数是否足
够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的
90% 作为唯一的条件进行判别。 ([耦联 ] 取 3 的倍数，
且 ≤３倍层数， [非耦联 ]取 ≤层数，直到参与计算振型的 [有效质量系数 ] ≥90％ )
3. 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。即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。考虑周期比限制
（2 ） 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。
其中：
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。
1.0 。 )
名词释义： 周期比 : 即结构扭转为主的第一自振周期（也称第一扭振周期） Tt 与平动为主的第一自振周期（也称第一侧 振周期） T1 的比值。周期比主要控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，使结构的抗扭刚度 不能太弱。因为当两者接近时 ,由于振动藕连的影响 ,结构的扭转效应将明显增大。
加强该层的抗扭刚度；
e) 当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大，各层抗扭刚度无突变，说明核心筒平面尺度与 结构总高度之比偏小，应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚，增大核心筒的抗扭刚度。
f)当计算中发现扭转为第一振型， 应设法在建筑物周围布置剪力墙， 刚度措施来调整结构的抗扭刚度。
三、层刚度比控制 规范条文：
96.71%
>90% 说明无需再增加振型计算
电算结果的判别与调整要点 :
1. 对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚 度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震
害。 SATWE 程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能
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
应采用符合楼板平面内实
4．最大层间位移、 位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。 构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果 （即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算
出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。
5．因为高层建筑在水平力作用下 ,几乎都会产生扭转 ,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。
,通过参数 Ratio( 振型的基底剪力占总基
底剪力的百分比 ) 可以判断出那个振型是 X 方向或 Y 方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的
贡献大小。
2. 振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确
定。一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择
扭转系数 0.01 0.05 0.94 0.04 0.00 0.95 0.03 0.00
9
0.0752
12.பைடு நூலகம்3
0.03 ( 0.03+0.00 )
0.97
X 方向的有效质量系数 : 97.72%
即要求：
Y 方向的有效质量系数 : 96.71%
0.4248/0.6306=0.67
<0.9
97.72%
以后，以前看来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为
“平面不规则结构 ”。一旦出现周期比不
满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整
往往收效甚微。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强外
圈结构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的高度、削弱内筒的刚度。
其它结构计算。
2. 层刚比计算及薄弱层地震剪力放大系数的结果详建筑结构的总信息
WMASS.OUT 。一般来说，结构
的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少， 但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层，
由于薄弱层容易遭受严重震害，故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层，并乘以
振型号 1 2 3 4 5 6 7 8
周期 0.6306 0.6144 0.4248 0.1876 0.1718 0.1355 0.0994 0.0849
转角 110.18 21.19 2.39 174.52 85.00 5.03 177.15 87.63
平动系数 (X+Y) 0.99 ( 0.12+0.88 ) 0.95 ( 0.82+0.12 ) 0.06 ( 0.06+0.00 ) 0.96 ( 0.95+0.01 ) 1.00 ( 0.01+0.99 ) 0.05 ( 0.05+0.00 ) 0.97 ( 0.97+0.00 ) 1.00 ( 0.00+1.00 )
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
不应采取只通过加大中部剪力墙的
1．抗震规范附录 E2.1 规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于
2；
2．高规的 4.4.2 条规定，抗震设计的高层建筑结构， 其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的 或其上相临三层侧向刚度平均值的 80% ；
70%
3．高规的 5.3.7 条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼
4. 扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取相应措施，才能有效解决问题。 a) 扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关，只与楼层抗扭刚度有关；
b) 剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时，较易满足；周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查 是否满足；
c) 当不满足周期限制时，若层位移角控制潜力较大，宜减小结构竖向构件刚度，增大平动周期； d) 当不满足周期限制时，且层位移角控制潜力不大，应检查是否存在扭转刚度特别小的层，若存在应
Ratio-(X) 、 Ratio-(Y)---- X 、 Y 向最大位移与平均位移的比值。
Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值
即要求：
Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X)
最好 <1.2
Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx
最好 <1.2
4） 考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大
多塔结构周期比：
5） 计算 Tt/T1 ，看是否超过 0.9 (0.85)
对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算，而应该将多塔结构切分成多个单塔，按多个单塔结构分别
计算。
周期、地震力与振型输出文件（ WZQ.OUT ） 考虑扭转耦联时的振动周期 ( 秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数
Y 方向相同
不能超过 1.5 不能超过 1.5
电算结果的判别与调整要点 :
1 ．若位移比（层间位移比）超过 1.2 ，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用；
2 ．验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心；
3．验算位移比应选择强制刚性楼板假定， 但当凸凹不规则或楼板局部不连续时， 际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响