高层混凝土结构平动周期调整分析
高层结构整体性能指标解析
高层建筑结构设计整体性能指标控制1.平均重度《高混规》5.1.8条文说明目前国内钢筋混凝土结构高层建筑由恒载和活载引起的单位面积重力，框架与框架-剪力墙结构约为12kN／m2～14kN／m2，剪力墙和筒体结构约为13kN／m2～16kN／m2，而其中活荷载部分约为2kN／m2～3kN／m2，只占全部重力的15％～20％，活载不利分布的影响较小。
另一方面，高层建筑结构层数很多，每层的房间也很多，活载在各层间的分布情况极其繁多，难以一一计算。
【注】平均重度可用于衡量荷载输入的准确性与初步判断结构构件尺寸合理性。
2.结构基本周期结构基本周期可用于判断结构质量和刚度等结构特性合理性的指标。
一般7度区剪力墙结构T=0.1N，N为楼层层数，6度区与8度区上下浮动。
3.结构整体位移角（弹性）4.楼层剪重比根据《抗规》5.2.5【注】《抗规》5.2.5条文说明地震影响系数在长周期段下降较快，对于基本周期大于3.5s的结构，由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构，地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响，但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。
出于结构安全的考虑，提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求，规定了不同烈度下的剪力系数，当不满足时，需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。
例如，当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时，可采用下列方法调整：若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时，则各楼层均需乘以同样大小的增大系数；若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时，则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力——△F Eki＝△λ0G Ei；若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时，则增加值应大于△λ0G Ei，顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值，中间各层的增加值可近似按线性分布。
高层住宅周期比调整
高层住宅周期比调整lubingxu积分81帖子58#12009-11-26 13:53高手指点下，怎么样调才能使第二周期平动？27层剪力墙住宅。
周期如下振型号周期转角平动系数(X+Y) 扭转系数1 2.1552 86.71 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.002 1.5080 176.03 0.66 ( 0.66+0.00 ) 0.343 1.3658 178.01 0.34 ( 0.34+0.00 ) 0.664 0.5436 86.56 1.00 ( 0.00+0.99 ) 0.005 0.4455 174.84 0.69 ( 0.68+0.01 ) 0.316 0.3862 0.30 0.32 ( 0.32+0.00 ) 0.68位移如下：X 方向地震力作用下的楼层最大位移1/6298.Y 方向地震力作用下的楼层最大位移: 1/3941结构图：如下akethings积分47帖子242009-11-26 16:40为什么一定要第二周期平动？规范只是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之比不应大于0.9（A级高度高层建筑）。
你的周期比为1.5080/2.1552=0.69<0.9是可以的。
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。
象这种长方型，第二周期肯定是扭转为主呀，无论你怎么调。
如果你改成正方形或圆筒，那么肯定不会在长周期出现扭转的。
但没有必要。
2009-11-26 17:03你们是如何看出第2009-11-27 08:23结构扭转为主的第一周2009-11-27 09:39属ouyc积分13帖子822009-11-30 17:14周期结果真实的反应了结构状况，主要是两边横墙不对齐所致，刚度基本为独立墙肢形成。
全国超限审查委员会有要求，超限高层两方向平动周期比不宜小于0.8。
高层结构设计中六个“比”的控制与调整
引言：高层建筑（10层及10层以上或房屋高度超过28m的建筑物）的应用日益广泛，由于高层建筑相对较柔，水平荷载作用效应明显，在满足使用条件下如何才能达到既安全又经济的设计要求，这是结构设计人员必须去追求与面对的。
对于混凝土结构，一般需要控制一些参数，宏观控制的5大比值：周期比，位移比，刚度比，剪重比，刚重比。
微观控制的6大比值：轴压比，剪压比，剪跨比，跨高比，高厚比（剪力墙），长细比（柱），位移比。
对于高层结构设计来说，位移比、周期比、刚度比、刚重比、剪重比、轴压比是保证结构规则、安全、经济的六个极其重要的参数，《建筑抗震设计规范GB 50011-2010》（以下简称为抗规）;《混凝土结构设计规范GB 50010-2010》（以下简称为砼规）;《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》（以下简称为高规）均在相关章节对以上”六个比”进行了严格控制。
在初步设计和施工图设计阶段，结构设计和审图人员对以上”六个比”都非常重视，各类结构设计软件也对这”六个比”有详细的电算结果输出，便于设计人员进行分析与调整。
本文仅以我国目前较为权威且应用最为广泛的PKPM软件中的SATWE程序的电算结果，结合规范条文的要求，谈谈如何对电算结果进行判读、控制与调整。
1.位移比（层间位移比）：1.1名词释义：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。
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。
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。
1.2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，位移比的大小是反映结构平面规则与否的重要依据，它侧重控制的是结构侧向刚度和扭转之间的一种相对关系，而非绝对大小，它的目的是使结构抗侧力构件布置更有效、更合理。
高层结构周期比的调整
浅析高层结构周期比的调整摘要：通过周期比的相关概念分析，指出控制周期比的目的，实际是控制结构的扭转效应；控制周期比的实质，实际是避免结构的扭转破坏。
同时，对周期比计算时应注意的问题做了一些总结。
重点阐述了几种周期比有效调整的方式方法。
关键词：周期比；扭转周期；平动周期；振型；扭转刚度；侧移刚度abstract: through the analysis of related concepts of cycle ratio, and points out that the control cycle than the objective, practical is to control the torsion effect; the control cycle than real, practical is to avoid the damage of structure torsion. the methods for several cycles than effective adjustment method.keywords: periodic ratio；torsional period；translation period；vibration； torsional stiffness；lateral stiffness 中图分类号：tu973文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）引言国内、外历次大地震震害表明，平面不规则、质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构，在地震中极易遭受到严重的破坏。
国内一些振动台模型试验结果也表明，过大的扭转效应会导致结构的严重破坏。
限制结构的抗扭刚度成为限制结构扭转效应的一个主要方面，而限制结构的抗扭刚度不能太弱，关键是限制结构的周期比。
1周期比的相关概念新《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.4.5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，a级高度高层建筑不应大于0.9，b级高度高层建筑、超过a级高度的混合结构及复杂高层建筑不应大于0.85。
高层建筑周期比控制
高层建筑周期比控制在现代城市的天际线中，高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠，展示着人类建筑技术的辉煌成就。
然而，在这些高耸入云的建筑背后，隐藏着一系列复杂的工程问题，其中之一便是周期比的控制。
周期比，简单来说，是指结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值。
对于高层建筑而言，周期比的控制至关重要，它直接关系到建筑在地震、风等水平荷载作用下的安全性和稳定性。
为什么要如此重视高层建筑周期比的控制呢？首先，不合理的周期比可能导致结构在水平荷载作用下发生严重的扭转效应。
想象一下，当强风或地震来袭时，如果建筑的扭转过大，不同部位的构件受力将变得极为不均匀，有些部位可能承受过大的压力或拉力，从而导致结构的破坏。
其次，过大的扭转还会影响建筑的使用功能，比如造成墙体开裂、门窗变形等，给居住者带来安全隐患和不适。
那么，如何有效地控制高层建筑的周期比呢？这需要从建筑的设计阶段就开始精心规划。
在建筑平面布局方面，应尽量保持规则、对称。
避免出现过于复杂的平面形状，如 L 形、T 形、凹凸不规则等。
因为规则对称的平面能够使结构的质量中心和刚度中心尽可能重合，从而减少扭转的产生。
同时，要合理布置抗侧力构件，如剪力墙、框架柱等。
这些构件的位置和数量会直接影响结构的刚度分布，进而影响周期比。
例如，在结构的周边均匀布置剪力墙，可以有效地提高结构的抗扭刚度。
结构体系的选择也是控制周期比的关键因素之一。
常见的高层建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系具有不同的抗扭性能。
一般来说，剪力墙结构的抗扭性能较好，因为剪力墙能够提供较大的抗侧刚度和抗扭刚度。
而框架结构的抗扭性能相对较弱，在设计时需要特别注意。
在计算分析方面，工程师们通常会借助专业的结构分析软件来对建筑结构进行模拟计算。
通过输入建筑的几何尺寸、材料特性、荷载等参数，软件可以给出结构的自振周期、振型等信息，从而计算出周期比。
在计算过程中，需要对模型进行仔细的检查和调整，确保计算结果的准确性。
高层建筑周期比控制
高层建筑的周期比控制摘要：在高层建筑结构设计过程中，为了防止建筑发生扭转破坏，针对《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2010)对高层建筑的周期比控制，提出了高层框架结构周期比控制的有效方法。
关键词：高层建筑；周期比；扭转；中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：周期比即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。
周期比是结构扭转刚度、扭转惯量分布大小的综合反应。
控制周期比的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不会出现过大的扭转效应。
控制结构周期比的实质是，控制结构的扭转变形要小于结构的平动变形，周期比不是要求结构足够结实，而是要求结构刚度布局合理，以此控制地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主振动效应，避免结构扭转破坏。
当tt与t1两者接近时，由于振动耦连的影响，结构的扭转效应将明显增大。
因此，在抗震设计中采取措施减小周期比tt/t1值，使结构具有必要的抗扭刚度。
1耦联周期比和非耦联周期比对于平面布置均匀、对称的结构，质心和刚心重合，结构具有纯粹的平动和扭转振型，这种情况下结构的周期及周期比tt/tl为非耦联周期和非耦联周期比；对于平面布置不对称、不均匀的结构，质心和刚心不重合，平动振型和扭转振型相互耦连，平动振型中含有扭转成分，扭转振型中含有平动成分，不再是纯粹的平动和扭转振型，这种情况下的结构周期和周期比tt/tl则为耦联周期比和耦联周期比。
结构的非耦联周期比tt/tl与结构刚度和质量之间存在简单关系（k1，kt为抗侧刚度和抗扭刚度，m1，mt为质量和转动惯量），可见周期比能直接反映结构抗扭刚度与抗侧刚度的比例关系，周期比小意味着结构抗扭刚度强；反之，周期比大意味着结构抗扭刚度弱。
耦联周期比同样可以反映结构抗扭刚度与抗侧刚度之间的比例关系，它与非耦联周期比和偏心率有关，当结构位移比满足《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj 3-2010（以下简称《高规》）[1]的要求、偏心率不过大时，耦联周期比与非耦联周期比的差别很小。
高层混凝土结构平动周期调整分析
中， ｘ方向梁按框架梁输入模型， Ｙ方 向梁按 剪力墙洞 口 输入模型， 结构采用 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ计算
明第 二 周 期必 须 是平 动 周 期 ，但 笔 者 认 为应 期 ，第 三 周 期 为 扭 转 周 期 。 ２、如 何 判 定 平 动 周 期 现阶段高层结构设计基本上采用 中国建
筑科学研究院 Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ 进 行 建 模 计 算 ， Ｓ Ａ Ｔ ＷＥ 计 算 中 扭 转 耦 联 振 动 的主 振 型 ， 可 通过计 算振型方 向扭转系数来判断 ，在两个 平动和 一个扭转方向系数中，当扭转系数小 于Ｏ ． ５时，则该振型可认为是平动为主的振 型，即该周期 为平动 周期；当扭转系数大于 ０ ． ５时，则该振型 可认 为是扭转 为主的振 型。 即该 周 期 为扭 转 周 期 。 ３ 、 工 程 实例 分 析 调 整 平 动周 期 ３ ． １本 工程位 于 ６度抗震 设防区，丙类 建筑住宅 工程 ，剪力墙 结构 ，地上层 高均 为 ３米 ，地上层数为 ３ ０层 ，建设场地基本风压 值 Ｗ０ ＝ ０ ． ５ ５ Ｋ Ｎ／ ｍ ＇ ， 基本雪压 Ｓ ０ ＝ ０ ． ４ ５ Ｋ Ｎ／ ｉ ｎ ＇ ， 剪力墙抗震等级 为三级 ，各层剪力墙 、梁 、 洞 口布 置 见 结 构 平 面 布 置 图 １ 示。
ｌ ２ ． ０ ３ ７ ９ ８ ９ ． ２ ７ １ ． ０ ０（ ０ ． ０ ０ ＋１ ． ０ ０） Ｏ ． ０ ０
图 １ 结 构 平 面 布 置 图 周期比满足 规范要求 ，但第二周期扭转系数 接近于规范上限，结构抗扭 刚度较弱。
表 ２ ３ ． ５ Ｓ Ａ １ ｗ Ｅ结构计算分析模型 中， 框架 振型 扭转 梁 、柱构件 为一 维构件平 面模 型化假 定，剪 号 周 期 转 角 平动系数 （ ｘ ＋ ｌ Ｙ ） 系数 力墙 为二维构件 壳体模 型化假 定，因此模 型 １ ２ ． １ ７ ２ １ ３ ８ ５ ． ７ ６ １ ． ０ ０（ ０ ． ０ １ ＋ ０ ． ９ ９） Ｏ ． ０ ０ 输入 中，采用框架梁输入或采用 剪力墙洞 口 ２ ２ ． １ ２ ７ ４ １ ７ ４ ． ０ ５ Ｏ ． ５ ３ （ ０ ． ５ ２ ＋ ｏ ． ０ １） ０ ． ４ ７ 输 入 ，结 构 整 体 刚度 不 同 ，计 算 周期 结果 也 ３ １ ． ９ １ ４ ０ １ ７ ７ ． ７ ０ ０ ． ４ ７（ ０ ． ４ ７ ＋ ０ ． ０ ０） ０ ． ５ ３ 不 同。当结构第二周期为扭转周 期时，可通 ｘ 方 向） 的结构刚度 ，增强 ４ ０ ． ６ ｌ ８ ７ ２ ． ４ ０ ０ ． ９ ７（ ０ ． ９ ７ － ｒ ｏ ． ０ ０） Ｏ ． Ｏ ３ 过减 弱较强方 向（ Ｙ方 向）的结 构刚度 ，使第 二周 ５ ０ ． ５ ０ ７ ７ ９ ０ － ３ Ｏ ０ ． ９ ６（ Ｏ ． ０ ０ ＋ ０ ． ９ ６） ０ ． ０ ４ 较弱方 向 （ ３ ． ４ 在结构平 面布置 图 ｌ所示模型输入 期变 为平动周期 ，结构整体刚度趋于均衡 。
高层建筑周期比判断
摘要：高层建筑结构设计不仅要满足构件承载力的计算，而且要保证建筑结构整体刚度，满足位移和周期比的要求。
高层建筑结构的自振周期是高层建筑结构在设计过程中的一个重要参数。
是判断高层建筑结构设计是否合理的一个重要依据。
本文结合自己多年结构设计经验，对结构主自振周期的判定、周期比值等进行了分析，以便合理控制结构的扭转刚度，保证结构的整体稳定性。
关键词：主自振周期；周期比；刚度引言：《高层建筑混凝土结构设计规程》（JGJ3—2010）第3.4.5 条规定：结构平面布置应减少扭转的影响。
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、超过A 级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
《高规》用周期比要求结构的平面布置以增强结构的抗扭能力，周期比不满足要求说明结构的扭转效应明显，即结构平面布置不合理，下面对如何确定结构的T?t、T1 及比值进行分析。
1 高层建筑结构主自振周期的判定方法结构的基本自振周期决定于多方而因素。
如建筑物的高宽比、结构形式、平面布置、建筑物层数等。
在不同的荷载作用下结构的自振周期并不是一个常数，而是随着结构变形的改变而变化。
高层建筑结构体系是一个空间体系，振动形式十分复杂。
结构的自振周期短则刚度强，反之则刚度弱。
主自振周期是对结构影响较大的低阶周期，一般指前三振型对应的周期。
1.1通过计算振型方向因子判定《高规》3.4.5 的条文解释：扭转偶联振动的主振型，可以通过计算振型方向因子来判断，在两个平动和一个转动构成的三个方向因子中，当扭转方向因子大于0.5 时，则该振型可认为是扭转为主的振型。
以上条文说明明确给出了判断扭转振型的方法，平动振型即为平动因子大于0.5 时所对应的振型。
这种方法能准确判定高阶振型，对判定第一自振周期的振型是不够精确的，从结构整体计算软件生成结构整体空间振动简图中可以明显看出，即使主平动方向因子达到0.6、0.7 时结构的扭转效应也非常明显，只有因子达到0.9 以上时结构的扭转效应才会很小。
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高层混凝土结构平动周期调整分析
【摘要】结构整体计算中，应调整结构刚度，让第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期，使结构整体具有较强的抗扭性能，结构更加安全、可靠。
【关键词】平动周期；周期比；扭转系数
前言
高层混凝土结构长宽比介于3～6之间的建筑物，结构计算时第二周期往往是扭转周期，按《高层混凝土结构技术规程》的规定，结构周期比只要满足‘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级高度高层不应大于0.9，b级高度高层建筑、超过a级高度的混合结构及复杂高层建筑不应大于0.85’即满足要求，虽未指明第二周期必须是平动周期，但笔者认为应尽量调整结构刚度使第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期。
1、问题提出的依据
《高层混凝土结构技术规程》第3.4.5条及条文说明，‘限制结构的抗扭刚度不能太弱，关键是限制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，当两者接近时，由于振动耦联的影响，结构的扭转效应明显增大；若周期比小于0.5，则相对扭转振动效应一般很小，而当周期比大于0.85时，相对扭转效应急剧增大’；由此可见，抗震设计中应采取措施减小周期比值，使结构具有必要的抗扭刚度，工程中两个方向的第一振型周期比值
均能满足限制要求，则抗扭刚度更为理想，因此结构计算中应调整结构刚度使第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期。
2、如何判定平动周期
现阶段高层结构设计基本上采用中国建筑科学研究院satwe进行建模计算，satwe计算中扭转耦联振动的主振型，可通过计算振型方向扭转系数来判断，在两个平动和一个扭转方向系数中，当扭转系数小于0.5时，则该振型可认为是平动为主的振型，即该周期为平动周期；当扭转系数大于0.5时，则该振型可认为是扭转为主的振型，即该周期为扭转周期。
3、工程实例分析调整平动周期
3.1 本工程位于6度抗震设防区，丙类建筑住宅工程，剪力墙结构，地上层高均为3米，地上层数为30层，建设场地基本风压值w0=0.55kn/㎡，基本雪压s0=0.45kn/㎡，剪力墙抗震等级为三级，各层剪力墙、梁、洞口布置见结构平面布置图1示。
3.2 按《高层建筑混凝土结构技术规程》7.1.4条要求，在结构平面布置图中跨高比小于5的连梁按剪力墙洞口输入模型，跨高比大于5的连梁按框架梁输入模型，结构采用satwe计算分析，计算结果见下表1示。
可见第一周期y方向平动系数为1.00扭转系数为0.0，则此周期为y方向平动周期；第二周期扭转系数为0.81，则此周期为扭转周期，结构周期比为0.87，虽然周期比满足规范要求，但结构第二周期为扭转周期，结构抗扭刚度很差。
3.3 在结构平面布置图1所示模型输入中，x方向梁按框架梁输
入模型，结构采用satwe计算分析，计算结果见下表2示。
可见第一周期y方向平动系数为0.99扭转系数为0.0，则此周期为y方向平动周期；第二周期x方向平动系数为0.53扭转系数为0.81，则此周期为x方向平动周期，第三周期扭转系数为0.53，则此周期为扭转周期，y方向结构周期比为0.88，x方向结构周期比为0.88，周期比满足规范要求，但第二周期扭转系数接近于规范上限，结构抗扭刚度较弱。
3.4 在结构平面布置图1所示模型输入中，x方向梁按框架梁输入模型，y方向梁按剪力墙洞口输入模型，结构采用satwe计算分析，计算结果见下表3示。
可见第一周期y方向平动系数为0.99扭转系数为0.0，则此周期为y方向平动周期；第二周期x方向平动系数为0.70扭转系数为0.30，则此周期为x方向平动周期，第三周期扭转系数为0.70，则此周期为扭转周期，y方向结构周期比为0.87，x方向结构周期比为0.89，x、y方向周期比均满足规范要求，结构抗扭刚度理想。
3.5 satwe结构计算分析模型中，框架梁、柱构件为一维构件平面模型化假定，剪力墙为二维构件壳体模型化假定，因此模型输入中，采用框架梁输入或采用剪力墙洞口输入，结构整体刚度不同，计算周期结果也不同。
当结构第二周期为扭转周期时，可通过减弱较强方向（x方向）的结构刚度，增强较弱方向（y方向）的结构刚度，使第二周期变为平动周期，结构整体刚度趋于均衡。
4、结语
结构整体计算中，应调整结构刚度，让第一周期、第二周期为平动周期，第三周期为扭转周期，使结构整体具有较强的抗扭性能，结构更加安全、可靠。
参考文献：
[1]《混凝土结构设计规范》gb50010-20 10 中国建筑工业出版社.
[2]《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2010 中国建筑工业出版社.
[3]《建筑抗震设计规范》gb50011-2010 中国建筑工业出版社.
[4]《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件》中国建筑科学研究院.。