结构周期

1. 结构基本周期、结构自振周期与设计特征周期、场地卓越周期之间的区别和联系：

自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间；基本周期是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间；设计特征周期是在抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值；场地卓越周期是根据覆盖层厚度H和土层剪切波速VS按公式T0=4H/VS计算的周期，表示场地土最主要的振动特性。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结构的质量和刚度相关。经验表明，当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近时，建

筑物的震害较为严重。

2.经验公式

一般情况下，高层钢筋混凝土结构的基本自振周期T1为

T1=(0.05~1.10)n（4.3－27）

其中：钢筋混凝土框架结构：T1=(0.06~0.09)n（4.3－28）

框架-剪力墙结构：T1=(0.06~0.08)n（4.3－29）

高层钢结构的基本自振周期T1为

T1=(0.10~0.15)n（4.3－30）

式中:n——建筑层数。

结构基本周期、结构自振周期与设计特征周期、场地卓越周期之间的区别和联系：

结构基本周期、结构自振周期与设计特征周期、场地卓越周期之间的区别和联系：

自振周期是结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间；基本周期是指结构按基本振型完成一次自由振动所需的时间；设计特征周期是在抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值；场地卓越周期是根据覆盖层厚度H和土层剪切波速VS按公式

T0=4H/VS计算的周期，表示场地土最主要的振动特性。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结构的质量和刚度相关。经验表明，当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或接近时，建筑物的震害较为严重。

用顶点位移法求自振周期：

T=1.7*周期折减系数*（层间侧移开方）

折减系数：

框架结构取0.6~0.7

框剪结构取0.7~0.8

抗剪墙取1.0

按照行业标准《工程抗震术语标准》（JGJ/97）的有关条文，

自振周期：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。

基本周期：结构按基本振型（第一振型）完成一次自由振动所需的时间。

通常需要考虑两个主轴方向和扭转方向的基本周期。

设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。

场地卓越周期：根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速，按公式T=4H/ 计算的周期，表示场地土最主要的振动特征。

结构在地震作用下的反应与建筑物的动力特性密切相关，建筑物的自振周期是主要的动力特征，与结构的质量和刚度有关，当自振周期、特别是基本周期小于或等于设计特征周期时，地震影响系数取值为，按规范计算的地震作用最大。

国内外的震害经验表明，当建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或相近时，地震时可能发生共振，建筑物的震害比较严重。研究表明，由于土在地震时的应力-应变关系为非线性的，在同一地点，地震时场地的卓越周期并不是不变的，而将因震级大小、震源机制、震中距离的变化而不同。

GB50011规范对结构的基本周期与场地的卓越周期之间的关系不做具体要求，即不要求结构自振周期避开场地卓越周期。事实上，多自由度结构体系具有多个自振周期，不可能完全避开场地卓越周期。

结构设计经常涉及的概念：

场地卓越周期：地震波在某场地土中传播时，由于不同性质界面多次反射的结果，某一周期的地震波强度得到增强，而其余周期的地震波则被削弱。这一被加强的地震波的周期称为该场地土的卓越周期。

结构自振周期：自振周期是结构的动力特性之一。单质点体系在谐波的作用下，都会按一定形状作同频率同相位的简谐运动，其相应的周期就称为自振周期。当建筑物的自振周期与场地土卓越周期接近时，其地震反应就大，反之则小。

设计特征周期Tg：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值，应根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定。当结构的自振周期超过设计特征周期时，地震作用就会随其自振周期的增大而减小。当结构的自振周期小于0.1s时，地震作用会随其自振周期的增大而急剧增大。实际的建筑结构的自振周期大都会大于设计特征周期，但一般不大于6.0s。

基本振型：单质点体系在谐波的作用下的振型称为基本振型。任一地震波都可以分解为若干谐波的叠加，多质点体系按振型分解法计算地震作用时，可以简化为具有基本振型的等效单质点体系进行分析。而对建筑结构而言，有时又称为主振型，一般是指每个主轴方向以平动为主的第一振型。

高阶振型：低阶振型对结构振动的影响要大于高阶振型的影响。对一般较规则的建筑物，选择的振型个数可以取其地震作用计算时的质点数（大多数情况下为楼层数），若质点数较多时，根据计算结果可以只取前几个振型（即低阶振型）进行叠加。