结构特征参数控制

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1、结构特征参数控制1、周期比A、规范要求[高规]4.3.5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（即周期比），A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。[高规]5.1.13条规定，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90%。B、名词解释振型：振型是指体系的一种固有的特性。它与固有频率相对应，即为对应固有频率体系自身

2、振动的形态。每一阶固有频率都对应一种振型。　　振型与体系实际的振动形态不一定相同。　　振型对应于频率而言，一个固有频率对应于一个振型。按照频率从低到高的排列来说第一振型，第二振型等等。此处的振型就是指在该固有频率下结构的振动形态，频率越高则振动周期越小。在实验中，我们就是通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观测点的位移达到最大时，此时频率即为固有频率。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加的结果。振型参与质量：在层刚性板的假设下，如果累计x,y的振型有效的质量，都大于90%的时候，这时候我们就可以认为选了

3、足够的振型了。如果，有效质量系数不够90%，那可以说明后续的地震作用效应不能忽略。如果不能保证这点，那将导致计算所考虑的地震作用偏小。平动为主的第一自振周期T1：根据各振型的两个平动系数和一个扭转系数(三者之和等于1)判别各振型分别是扭转为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。一般来说，可以简单的以SATWE程序输出的“周期、地震力与振型输出文件”WZQ.OUT文件中扭转因子比例来判断，即：扭转因子不大于50%的振型为第一个以平动为主的振型。但是这里要注意，从概念上讲，并不能绝对地说只要排列在第一位且扭转因子不大于50%的

4、振型，就一定是以平动为主的第一振型！尽管对多数一般结构来说不会出现这个问题，但是对于某些扭转不利的结构，还要看其X、Y两方向基底地震剪力大小才能判定。仍然是查看“周期、地震力与振型输出文件”WZQ.OUT文件。例如这样一个结构，程序计算结果显示，第一、第二振型均是平动振型，第三振型为扭转振型，但是第一和第二振型扭转因子比例中，X、Y值比较接近或扭振成分较高，就要查看X、Y方向地震剪力值，看看对应于第一、第二振型的X、Y两方向基底地震剪力之和谁大？很有可能出现这样的结果，对应于第二振型的地震剪力之和大于第一振型的！那么，以平动为主的第一振型就不是

5、前面程序给出的排列在第一位的那个振型了。附一工程实例：考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数11.38101.090.63(0.63+0.00)0.3721.139284.680.98(0.01+0.97)0.0231.0580164.030.39(0.36+0.03)0.6140.3662176.830.47(0.47+0.00)0.5350.327684.701.00(0.01+0.99)0.00……各振型作用下X方向的基底剪力-------------------------

6、------------------------------振型号剪力(kN)15109.76279.7533603.5242813.19552.13……各振型作用下Y方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)12.1629690.803317.9646.1455137.52……可以看到，该工程虽然在排列上似乎应该是第一振型以平动为主，但是比较了X、Y方向的基低地震剪力发现，第一振型对应的剪力5109.76+2.16＜第二振型对应的剪力79.75

7、+9690.80！因此，第二振型才是以平动为主的第一振型！扭转为主的第一自振周期Tt：周期最长的扭振振型（扭转因子不大于50%的振型）对应的就是第一扭振周期Tt。C、控制周期比的意义：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。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

8、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结构外圈，或者削弱内筒。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