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请教高手-怎么理解周期比

发布于:2007-07-14 23:03:14 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]
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 1.1496 177.56 0.86 ( 0.85+0.00 ) 0.14
2 1.0318 85.87 0.99 ( 0.01+0.97 ) 0.01
3 0.9630 149.07 0.20 ( 0.18+0.02 ) 0.80
4 0.3837 177.67 0.81 ( 0.81+0.00 ) 0.19
5 0.3524 87.13 0.99 ( 0.00+0.99 ) 0.01
6 0.3273 168.92 0.12 ( 0.11+0.00 ) 0.88
7 0.2293 4.09 0.81 ( 0.81+0.00 ) 0.19
8 0.2195 99.14 0.77 ( 0.01+0.75 ) 0.23
9 0.2106 10.13 0.06 ( 0.06+0.01 ) 0.94
10 0.2076 77.59 0.23 ( 0.01+0.22 ) 0.77
11 0.2020 176.98 0.08 ( 0.08+0.00 ) 0.92
12 0.1683 0.43 0.04 ( 0.04+0.00 ) 0.96-------应该是哪个比哪个呢?

全部回复(24 )

只看楼主 我来说两句
  • huangjing8602
    huangjing8602 沙发
    一般来说,可以直接以PKPM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:扭转因子大于50%的振型为以扭转为主的振型。那么,依振型1、2、3……的顺序,你就可以找到第一个扭转振型了,显然,第一个以平动为主的振型也就是第一个扭转因子不大于50%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(摘自“周期、地震力与振型输出文件”WZQ.OUT文件):

    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 1.3810 1.09 0.63 ( 0.63+0.00 ) 0.37
    2 1.1392 84.68 0.98 ( 0.01+0.97 ) 0.02
    3 1.0580 164.03 0.39 ( 0.36+0.03 ) 0.61
    4 0.3662 176.83 0.47 ( 0.47+0.00 ) 0.53
    5 0.3276 84.70 1.00 ( 0.01+0.99 ) 0.00
    ……

    各振型作用下 X 方向的基底剪力
    -------------------------------------------------------
    振型号 剪力(kN)
    1 5109.76
    2 79.75
    3 3603.52
    4 2813.19
    5 52.13
    ……

    各振型作用下 Y 方向的基底剪力
    -------------------------------------------------------
    振型号 剪力(kN)
    1 2.16
    2 9690.80
    3 317.96
    4 6.14
    5 5137.52
    ……

    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+9690.80!因此,第二振型才是以平动为主的第一振型!事实上,该工程确实扭转较难控制,因为其平面为一T字形,又带有裙房。




    什么是震型呢?
    振型是指体系的一种固有的特性,它与固有频率相对应

    每个建筑物有多个固有频率
    每个频率对应一个,震形有很多个。
    振型的选择我是这样的
    按理说,以结构刚度句阵自由读的总个数作为结构计算振兴数可完全包含振型分解反映谱法,给出的全部地震作用效应,其设计的是最真实和安全的。
    但是,对于一个大的工程,计算结构的所有振型、水平地震作用标准值和进行水平地震作用组合计算,对计算机是开销太大了。所以往往无法实现。
    其实,最后的那些高振型对结构的地震作用的贡献已经很小了,只要计算足够的振型数就够了,因此,就有了这样一个问题:
    究竟要选多少振型才够呢?

    在pkpm中,振型数的选择是要人为的输入的。


    在《抗规》和《高规》中提出了“振型参与质量”的概念和应用原者。此概念是出现于WILSONE.L这老教授的ETABS中。他指出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足够的振型了。

    如果,你发现你的有效质量系数不够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片小。

    查看,有效质量系数可以在查看:wzq.txt文件 [周期、地震力与振型输出文件 ]以下是我的一个实际工程中的一段截取数据:
    各层 X 方向的作用力(CQC)
    Floor : 层号
    Tower : 塔号
    Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力
    Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力
    Mx : X 向地震作用下结构的弯矩
    Static Fx: 静力法 X 向的地震力
    Qox : X 向的基底剪力
    Mox : X 向的地震倾覆弯矩
    Qox/Ge : X 向剪重比
    -------------------------------------------------------
    Floor Tower Fx Vx (剪重比) Mx Static Fx
    (kN) (kN) (kN-m) (kN)
    6 1 75.03 75.03(11.32%) 232.60 303.58
    5 1 633.69 704.98( 9.19%) 2549.56 908.27
    4 1 576.60 1253.88( 8.36%) 6652.40 773.81
    3 1 514.18 1684.86( 7.54%) 12106.75 597.70
    2 1 471.49 2022.22( 6.82%) 18579.68 421.59
    1 1 403.70 2276.82( 6.08%) 28703.53 260.19


    抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比 = 2.40%

    X 方向的有效质量系数: 99.19%
    2009-04-03 09:17:03

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  • kangenxiao
    kangenxiao 板凳
    第一周期的判别还有一种更为直观的方法:就是看结构各层质心振动简图,与零轴没交点的振型图对应的周期即为第一周


    我感觉还是看振动周期比较直观吧!

    很有意思的讨论帖!Thanks楼主
    2009-03-31 09:05:31

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这个家伙什么也没有留下。。。

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