结构整体性能控制总论之二---周期比的控制

2 周期比的控制

A 控制意义：
周期比---第一扭转周期与第一侧振周期的比值
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。所以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。一句话，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
验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。

B 规范条文
高层规程第4.3.5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、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
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1.0。

C 计算方法及程序实现
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

D 注意事项
>>复杂结构的周期比控制
多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算。如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。
体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。
当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。以过滤局部振动产生的周期
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ap0200

2005年12月04日 13:32:09

12楼

看了楼主的力作,受益,谢谢楼主.

快到中年

2005年12月14日 17:21:10

13楼

保存下来慢慢研究，对我的进步会有很大帮助。谢谢。

xiaoyi82829@co163

2005年12月29日 16:05:41

14楼

“我实在不明白可以人为的使结构的平动周期比扭转周期要早”
对于一个建筑物它所受到的地震力是我们现在可以假设的，所以在规范所规定的地震力作用下，结构自震第一周期控制为平动是可以人为的调整的，另外我有一点跟三楼的不同意见，扭转周期必须出现在第三周期以后，这个看SATWE的说明书就可以明白。

xiaoyi82829@co163

2006年01月04日 13:06:03

15楼

地震作用对结构的损害与扭转反应的大小有直接的关系，扭转反应的大小又与地震的的频率、地震扭转震动分量以及结构自身性能等有关。结构自震周期表示结构自身的性能，其中扭转周期的相对大小反映了结构抗扭刚度的大小。抗扭刚度较小的结构，其扭转周期必然较长，甚至长于结构平移周期。因此高规要求将结构扭转周期与平移周期的比值进行限制，即周期比要求。

xiaoyi82829@co163

2006年01月05日 17:56:55

16楼

周期比是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不至出现过大的扭转。也就是说，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构承载布局合理。《高规》第4．3．5条对结构扭转为主的第一自振周期Tt平动为主的第一自振周期T，之比的要求给出了规定。如果周期比不满足规范要求，说明该结构的扭转效应明显，设计人员需要增加结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度。
　　设计软件通常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。以下介绍实用周期比计算方法：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。