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刚度比位移比周期比详解 PKPM 刚度比、位移比、周期比详细讲解 2008 年 05月2日星期五 10:11 周期比规范条文: 新高规的 4..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 ;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 。对于通常的规则单塔楼结构,如下验算周期比: 1) 根据各振型的平动系数大于 , 还是扭转系数大于 , 区分出各振型是扭转振型还是平动振型 2) 通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期 Tt ,周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期 T1 )对照“结构整体空间振动简图”,考察第一扭转/ 平动周期是否引起整体振动,如果仅是局部振动,不是第一扭转/ 平动周期。再考察下一个次长周期。 4 )考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大 5 )计算 Tt/T1 ,看是否超过 () 周期比控制什么? 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。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周期比不满足要求,如何调整?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,总的调整原则是加强结构外圈刚度,削弱结构内筒刚度。 F 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。 F 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。 F 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。 F 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。位移比规范条文: 新高规的 4..5 条规定, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角, A、B 级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的 倍;且A 级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的 倍,B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑, 不应大于该楼层平均值的 倍。程序处理:针对此条,程序中对每一层都计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,用户可以一目了然地判断是否满足规范。位移比的限值: 是根据刚性楼板假定的条件下确定的, 其平均位移的计算方法,也基于“刚性楼板假定”。 F 控制位移比的计算模型: 按照规范要求的定义, 位移比表示为“最大位移/ 平均位移”,而平均位移表示为“(最大位移+ 最小位移) /2”, 其中的关键是“最小位移”, 当楼层中产生 0 位移节点, 则最小位移一定为 0, 从而造成平均位移为最大位移的一半, 位移比为 2。则失去了位移比这个结构特征参数的参考意义,所以计算位移比时, 如果楼层中产生“弹性节点”,应选择“强制刚性楼板假定”。规范要求:高规 4