振动周期(秒),X、Y方向的平动因子及Z向扭转因子,振型质量参与系数
振型参与质量系数系数
抗震规范和高规都有这个系数，牵涉到其他几个概念，与大家分享有关振型的几个概念振型参与系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量（或者说该模态质量）之比，即为该振型的振型参与系数。
一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶....振型的自振频率逐渐增大. 地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。
自振振型曲线是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际结构在该周期下的振动形态.振型零点是指在该振型下结构的位移反应为0。
振型越高，周期越短，地震力越大，但由于我们地震反应是各振型的迭代，高振型的振型参与系数小。
特别是对规则的建筑物，由于高振型的参与系数小，一般忽略高振型的影响。
振型的有效质量：这个概念只对于串连刚片系模型有效(即基于刚性楼板假定的，不适用于一般结构。
）。
某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方（(∑mx)2）。
一个振型有三个方向的有效质量，而且所有振型平动方向的有效质量之和等于各个质点的的质量之和，转动方向的有效质量之和等于各个质点的转动惯量之和。
有效质量系数：如果计算时只取了几个振型，那么这几个振型的有效质量之和与总质量之比即为有效质量系数。
这个概念是由WILSON E.L. 教授提出的，用于判断参与振型数足够与否，并将其用于ETABS程序。
振型参与质量：某一振型的主质量（或者说该模态质量）乘以该振型的振型参与系数的平方，即为该振型的振型参与质量。
振型参与质量系数：由于有效质量系数只实用于刚性楼板假设，现在不少结构因其复杂性需要考虑楼板的弹性变形，因此需要一种更为一般的方法，不但能够适用于刚性楼板，也应该能够适用于弹性楼板。
出于这个目的，我们从结构变形能的角度对此问题进行了研究，提出了一个通用方法来计算各地震方向的有效质量系数即振型参与质量系数，规范即是通过控制有效质量振型参与质量系数的大小来决定所取的振型数是否足够。
振型参与质量系数详解与解释
振型参与质量系数详解抗震规范和高规都有这个系数，牵涉到其他几个概念，与大家分享有关振型的几个概念振型参与系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量（或者说该模态质量）之比，即为该振型的振型参与系数。
一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶....振型的自振频率逐渐增大. 地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。
自振振型曲线是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际结构在该周期下的振动形态.振型零点是指在该振型下结构的位移反应为0。
振型越高，周期越短，地震力越大，但由于我们地震反应是各振型的迭代，高振型的振型参与系数小。
特别是对规则的建筑物，由于高振型的参与系数小，一般忽略高振型的影响。
振型的有效质量：这个概念只对于串连刚片系模型有效(即基于刚性楼板假定的，不适用于一般结构。
）。
某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方（(∑mx)2）。
一个振型有三个方向的有效质量，而且所有振型平动方向的有效质量之和等于各个质点的的质量之和，转动方向的有效质量之和等于各个质点的转动惯量之和。
有效质量系数：如果计算时只取了几个振型，那么这几个振型的有效质量之和与总质量之比即为有效质量系数。
这个概念是由WILSON E.L. 教授提出的，用于判断参与振型数足够与否，并将其用于ETABS程序。
振型参与质量：某一振型的主质量（或者说该模态质量）乘以该振型的振型参与系数的平方，即为该振型的振型参与质量。
振型参与质量系数：由于有效质量系数只实用于刚性楼板假设，现在不少结构因其复杂性需要考虑楼板的弹性变形，因此需要一种更为一般的方法，不但能够适用于刚性楼板，也应该能够适用于弹性楼板。
出于这个目的，我们从结构变形能的角度对此问题进行了研究，提出了一个通用方法来计算各地震方向的有效质量系数即振型参与质量系数，规范即是通过控制有效质量振型参与质量系数的大小来决定所取的振型数是否足够。
对抗震规范GB5011-2010 中 (5.2.5) (楼层最小剪重比)的重新理解
对抗震规范GB5011-2010 中(5.2.5) （楼层最小剪重比）的重新理解周期、地震力与振型输出文件(VSS求解器)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1 3.7012 98.14 1.00 ( 0.02+0.98 ) 0.002 3.4728 8.20 0.98 ( 0.96+0.02 ) 0.023 3.3175 4.90 0.02 ( 0.02+0.00 ) 0.98X 方向的作用力(分塔剪重比) (整层剪重比)2 1 426.19 3728.83( 0.68%) ( 0.68%) 190574.441 1 207.14 3844.81( 0.65%) ( 0.65%)213160.84抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比= 0.80%X 方向的有效质量系数: 93.63%Y方向的作用力(分塔剪重比) (整层剪重比)2 1 518.66 3753.01( 0.68%) ( 0.68%) 185527.731 1 249.92 3895.26( 0.66%) ( 0.66%) 207764.14抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比= 0.77%Y 方向的有效质量系数: 94.97%==========各楼层地震剪力系数调整情况[抗震规范(5.2.5)验算]==========层号塔号X向调整系数Y向调整系数1 1 1.233 1.177 :本层地震剪力不满足抗震规范(5.2.5),已作调整（对于调整系数X向0.65x1.233=0.80,Y向0.66x1.177=0.77）今天修改扩初说明中的参数楼层最小剪重比这一条时，无意中发现本层地震剪力不满足抗震规范(5.2.5),已作调整，但调整后的抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比= 0.77%不是0.80%,顿时非常纳闷，怎么回事？抗震规范(5.2.5)条中对于6度区明明规定是0.8%，到底是哪里出了问题？（之前此数据没有见过不是0.8的）后来仔细看规范并在总工的指点下，才发现原来相应规范条文下面的注释里有取插值这一说，才豁然开朗。
振动周期XY方向的平动因子及Z向扭转因子振型质量参与
振动周期XY方向的平动因子及Z向扭转因子振型质量参与振动周期是指一个物体从一个极端位置运动到另一个极端位置并返回到初始位置所需的时间。
它是描述物体振动特征的重要参数之一在振动过程中，物体可以沿着不同的方向发生平动和扭转。
平动是指物体在空间内沿直线方向移动，扭转是指物体围绕一些轴旋转。
因此，对于一个三维物体，我们可以将它的平动和扭转分为三个方向：XY方向的平动和Z向的扭转。
在振动系统中，物体的平动和扭转通常由振型来描述。
振型是指在一些振动系统中，使系统产生稳定振动的特定形式。
每个振型都有其对应的振型质量，即在该振型下各个部分参与振动的质量比例。
对于振动周期而言，当振动的频率较高时，周期就会变短；而当振动的频率较低时，周期就会变长。
在XY方向的平动中，平动因子用于描述物体沿XY方向上的运动特征。
它是由物体在该方向上的受力和质量之比得到的。
平动因子越大，表示该方向上的受力较大，物体在该方向上的振动较为明显。
在Z向的扭转中，扭转因子用于描述物体围绕Z轴旋转的特征。
扭转因子的大小取决于物体在该方向上的受力矩和惯性矩之比。
扭转因子越大，表示物体在Z向的扭转运动越明显。
振型质量参与描述了每个振型中各个部分参与振动的质量比例。
振型质量参与的大小取决于每个部分的质量和振型的特征。
振型质量参与越大，表示该部分在振动中的作用越显著。
总结起来，振动周期、XY方向的平动因子、Z向的扭转因子和振型质量参与是描述物体振动特征的重要参数。
通过对这些参数的分析，可以更好地理解和描述振动现象。
在实际应用中，这些参数可以用于设计振动系统、控制振动和评估振动的影响。
振型参与质量系数详解与解释
振型参与质量系数详解抗震规范和高规都有这个系数，牵涉到其他几个概念，与大家分享有关振型的几个概念振型参与系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量（或者说该模态质量）之比，即为该振型的振型参与系数。
一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶....振型的自振频率逐渐增大. 地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。
自振振型曲线是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际结构在该周期下的振动形态.振型零点是指在该振型下结构的位移反应为0。
振型越高，周期越短，地震力越大，但由于我们地震反应是各振型的迭代，高振型的振型参与系数小。
特别是对规则的建筑物，由于高振型的参与系数小，一般忽略高振型的影响。
振型的有效质量：这个概念只对于串连刚片系模型有效(即基于刚性楼板假定的，不适用于一般结构。
）。
某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方（(∑mx)2）。
一个振型有三个方向的有效质量，而且所有振型平动方向的有效质量之和等于各个质点的的质量之和，转动方向的有效质量之和等于各个质点的转动惯量之和。
振型参与质量：某一振型的主质量（或者说该模态质量）乘以该振型的振型参与系数的平方，即为该振型的振型参与质量。
由此可见，有效质量系数与振型参与质量系数概念不同，但都可以用来确定振型叠加法所需的振型数。
注释：1）这里的“质量”的概念不同于通常意义上的质量。
离散结构的振型总数是有限的，振型总个数等于独立质量的总个数。
可以通过判断结构的独立质量数来了解结构的固有振型总数。
具体地说：每块刚性楼板有三个独立质量Mx,My,Jz；每个弹性节点有两个独立质量mx,my；根据这两条，可以算出结构的独立质量总数，也就知道了结构的固有振型总数。
2）若记结构固有振型总数是NM，那么参与振型数最多只能选NM个，选参与振型数大于NM 是错误的，因为结构没那么多。
振动周期（秒）,X、Y方向的平动因子及Z向扭转因子,振型质量参与系数
振动周期（秒）,X、Y方向的平动因子及Z向扭转因子,振型质量参与系数功能说明该文件主要输出与结构整体性能相关的一些内容。
输出内容如下：（1）振动周期（秒），X、Y方向的平动因子及Z向扭转因子，振型质量参与系数其格式如下：振型号，周期，X向平动因子，Y向平动因子，Z向扭转因子振型号，X向平动质量系数，Y向平动质量系数，Z向扭转质量系数最后输出：X向平动振型质量参与系数总计Y向平动振型质量参与系数总计Z向扭转振型质量参与系数总计结构的周期比（Tt/T1）最不利地震作用方向= （度）注意事項（1）有效质量系数是判断结构振型数够否的重要指标，也就是地震作用够否的重要指标。
当有效质量系数大于90%时，表示振型数、地震作用满足规范要求，否则应该增加计算振型数量；（2）《高规》第4.3.5条控制结构的扭转效应，对第一扭转周期Tt与第一平动周期T1之比给出明确规定。
程序中对于第一周期是这样判断的：X或Y向平动因子最大对应振型的周期为第一平动周期；Z向扭转因子最大，且扭转因子大于0.5对应振型的周期为第一扭转周期；（3）用户对于第一周期的判断还应该结合振型图的形状，查看结构在该振型作用下是否为整体振动，第一周期对应的振型必须是整体振动的振型，而不是局部振动的振型。
因此建议对于程序自动计算的周期比结果还应该人为核算一下是否合理；（4）输出的最不利地震作用方向为与整体坐标系X轴的夹角，逆时针为正，顺时针为负。
功能说明（2）各振型的地震力及基底剪力的输出输出用户定义的各个方向地震作用工况（RS_*）及最不利地震作用工况（RS_C（*））下的地震力。
其格式如下：【RS_*】振型**的地震力塔号，层号，F.x，F.y，F.t其中：F.x：X方向的地震力分量（kN）；F.y：Y方向的地震力分量（kN）；F.t ：X(Y)方向的地震力的扭矩（kN.m）。
【RS_*】各振型的基底剪力振型，基底剪力（kN）【RS_*】各层地震作用（CQC（耦联）或SRSS（非耦联））塔号，层号，层地震力，楼层剪力，剪重比，倾覆弯矩最后输出：抗震规范（5.2.5条）中要求的最小剪重比（%）= x.xx%。
satwe结果分析
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复杂高层建筑不应大于0.85。
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结构外圈，或者削弱内筒。
周期比：主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。
见高规4.3.5及相应的条文说明。
周期比不满足规范要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足规范要求时的调整方法（转）：1、程序调整：SATWE程序不能实现。
2、结构调整：只能通过调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度。
由于结构外围的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大，所以总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。
利用结构刚度与周期的反比关系，合理布置抗侧力构件，加强需要减小周期方向（包括平动方向和扭转方向）的刚度，削弱需要增大周期方向的刚度。
当结构的第一或第二振型为扭转时，可按以下方法调整：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”。
3）当第一振型为扭转时，说明结构的抗扭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）的抗侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。
4）当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大，结构的抗扭刚度相对其中一主轴（第一振型转角方向）的抗侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（第三振型转角方向）的抗侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度，并适当加强结构外围（主要是沿第一振型转角方向）的刚度。
结构第一周期扭转调整方法
结构第一周期扭转调整方法2011-04-21 16:34:10| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅规范条文：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复杂高层建筑不应大于0.85。
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结构外圈，或者削弱内筒。
周期比：主要为限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。
见高规4.3.5及相应的条文说明。
周期比不满足规范要求，说明结构的抗扭刚度相对于侧移刚度较小，扭转效应过大，结构抗侧力构件布置不合理。
周期比不满足规范要求时的调整方法（转）：1、程序调整：SATWE程序不能实现。
2、结构调整：只能通过调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度。
由于结构外围的抗侧力构件对结构的抗扭刚度贡献最大，所以总的调整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度，或适当削弱结构中间墙、柱的刚度。
利用结构刚度与周期的反比关系，合理布置抗侧力构件，加强需要减小周期方向（包括平动方向和扭转方向）的刚度，削弱需要增大周期方向的刚度。
当结构的第一或第二振型为扭转时，可按以下方法调整：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”。
3）当第一振型为扭转时，说明结构的抗扭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）的抗侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，并适当削弱结构内部的刚度。
4）当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的抗侧移刚度相差较大，结构的抗扭刚度相对其中一主轴（第一振型转角方向）的抗侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（第三振型转角方向）的抗侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的刚度，并适当加强结构外围（主要是沿第一振型转角方向）的刚度。
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功能说明
该文件主要输出与结构整体性能相关的一些内容。
输出内容如下：
（1）振动周期（秒），X、Y方向的平动因子及Z向扭转因子，振型质量参与系数
其格式如下：
振型号，周期，X向平动因子，Y向平动因子，Z向扭转因子
振型号，X向平动质量系数，Y向平动质量系数，Z向扭转质量系数
最后输出：
X向平动振型质量参与系数总计
Y向平动振型质量参与系数总计
Z向扭转振型质量参与系数总计
结构的周期比（Tt/T1）
最不利地震作用方向= （度）
注意事項
（1）有效质量系数是判断结构振型数够否的重要指标，也就是地震作用够否的重要指标。
当有效质量系数大于90%时，表示振型数、地震作用满足规范要求，否则应该增加计算振型数量；
（2）《高规》第4.3.5条控制结构的扭转效应，对第一扭转周期Tt与第一平动周期T1之比给出明确规定。
程序中对于第一周期是这样判断的：X或Y向平动因子最大对应振型的周期为第一平动周期；Z向扭转因子最大，且扭转因子大于0.5对应振型的周期为第一扭转周期；
（3）用户对于第一周期的判断还应该结合振型图的形状，查看结构在该振型作用下是否为整体振动，第一周期对应的振型必须是整体振动的振型，而不是局部振动的振型。
因此建议对于程序自动计算的周期比结果还应该人为核算一下是否合理；
（4）输出的最不利地震作用方向为与整体坐标系X轴的夹角，逆时针为正，顺时针为负。
功能说明
（2）各振型的地震力及基底剪力的输出
输出用户定义的各个方向地震作用工况（RS_*）及最不利地震作用工况（RS_C（*））下的地震力。
其格式如下：
【RS_*】振型**的地震力
塔号，层号，F.x，F.y，F.t
其中：
F.x：X方向的地震力分量（kN）；
F.y：Y方向的地震力分量（kN）；
F.t ：X(Y)方向的地震力的扭矩（kN.m）。
【RS_*】各振型的基底剪力
振型，基底剪力（kN）
【RS_*】各层地震作用（CQC（耦联）或SRSS（非耦联））塔号，层号，层地震力，楼层剪力，剪重比，倾覆弯矩
最后输出：
抗震规范（5.2.5条）中要求的最小剪重比（%）= x.xx%。