〖关于周期的问题〗

本帖最后由 樱花满开 于 2014-6-26 16:36 编辑

关于周期的问题


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网友问：我在做多层框架结构设计中经常会感觉计算结果层数越少周期越大,满足不了0.1n的要求,为什么请教!
答：框架结构的周期为0.1n，只是个经验值，不是所有的工程都能符合这个要求的。一般我们用它只是控制一下，防止出现离奇的计算结果（比如数据输错等），如果你的数据没问题，我建议你主要控制一下以下几个指标就可以了：
1：有效质量系数》0。9 （用于判别参与振型数足够与否）
2：Tt/T1＜0。9 （第一扭转周期Tt/ 第一侧振周期T1）
3：剪重比的控制 （ 满足抗震规范5.2.5条要求，保证建筑物的水平地震剪力不至于过小。）
4：轴压比、配筋率控制在规范允许范围内
5：平面不规则时：楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍。（这条的尺度你自己掌握）
6：弹性层间位移角满足抗震规范要求。（需要时，薄弱层验算要符合规范要求）
因为是两层，在设计时没有太多的关心，图纸审查提出第一周期扭转系数较大，为混合震型。请问，规范在何处对此有规定？
我想只要以上能符合规范要求，周期不满足0.1n也是可以的，毕竟多层的房屋没必要为减小周期而做那么大的刚度，这样反而会人为的加大地震作用，是不经济的做法，同时也不符合结构“概念设计”中的“适宜刚度”原则。
框架结构中应该是层数越多周期越大。因为层数越多，整体刚度越小，周期就越长。至于说周期为0。1n只是经验公式，不是完全准确的。同样多层数时，高宽比小的整体刚度大，周期就小了。还有和结构的柱距也有关系，柱距越小，周期越小。关键还是要理解整体结构刚度的概念及刚度与周期的关系。
还应注意填充墙对结构刚度的影响，结构的实际刚度比计算的要大，对结构的计算周期应进行折减，折减系数一般取0.60~0.7
结构刚度越大,说明结构体系较刚~~自振频率较大,周期较小,变形能力较差,不利与抗震;结构刚度小,说明结构整体较柔~~自振频率小,周期大,变形能力较大,作用地震时能依靠自身的变形能力消熬能量,有利于抗震.
现有一两层框架房屋，柱网6X6，长84米，宽48米，计算周期如下：
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 0.8482 144.16 0.58 ( 0.41+0.17 ) 0.42
2 0.8357 67.35 0.96 ( 0.15+0.81 ) 0.04
3 0.7988 171.42 0.51 ( 0.49+0.02 ) 0.49
4 0.4172 107.81 0.07 ( 0.03+0.04 ) 0.93
5 0.3563 92.12 0.03 ( 0.00+0.03 ) 0.97
6 0.2902 78.68 0.03 ( 0.01+0.02 ) 0.97
地震作用最大的方向 = -89.782 (度
看电算结果第一周期为沿144度方向的空间振动.，因为刚度中心与质量中心距离较大;那么在x，y，及扭转方向的能量比例分别为.41;.17;.42.按照PKPM参数说明当某个振型的侧振比例大于50%，就可以认为是平动周期
这个电算结果第一振型侧振比例大于50%，所以就是第一平动周期
同理可以判断第一扭转周期
高规对第一扭转周期和第一平动周期的比值有限制，具体数值自己去查
多层没有这个要求.
对于多层房屋，应从概念设计角度来考虑结构布置，是否平面不规则或竖向不规则，里面又分扭转，凹凸....
我认为光从电算结果来看是没问题的，当然是否合理就应根据你结构布置来判断了.
当沿144度发生平动时，因为质量中心与刚度中心不重合，所以产生了扭转.144度本来x，y的分量应该为100:72;实际为41:17.什么意思呢?Y方向有部分能量参与了扭转，该振型为-arctg(17/41)方向的平动与以质量中心为圆心的扭转叠加的混合振型.根据等刚度分配的原则，抗扭刚度与抗侧刚度的比为0.47/sqrt(.17*.17+.41*.41)
综上 做出推测:在这个工程中Y方向存在竖向构件不均匀布置的情况或某处开了大洞导致刚度中心在Y方向偏移
楼主增加外圈KL的截面，可以增加抗扭刚度，从而增大平动系数.我认为没有必要，按照规范你的电算结果是满足要求的，知道为什么出现这种结果才是重要的
希望能予以证实，如不对还可以再想想，加深认识。


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