周期比

規(guī)范條文：新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期Tt與平動為主的第一周期T1  之比，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9；B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑不應(yīng)大于0.85。
對于通常的規(guī)則單塔樓結(jié)構(gòu)，如下驗(yàn)算周期比:
1）根據(jù)各振型的平動系數(shù)大于0.5，還是扭轉(zhuǎn)系數(shù)大于0.5，區(qū)分出各振型是扭轉(zhuǎn)振型還是平動振型         2）通常周期最長的扭轉(zhuǎn)振型對應(yīng)的就是第一扭轉(zhuǎn)周期Tt，周期最長的平動振型對應(yīng)的就是第一平動周期T1   3）對照“結(jié)構(gòu)整體空間振動簡圖”，考察第一扭轉(zhuǎn)/平動周期是否引起整體振動，如果僅是局部振動，不是第一扭轉(zhuǎn)/平動周期。再考察下一個次長周期。
4）考察第一平動周期的基底剪力比是否為最大
5）計算Tt/T1，看是否超過0.9 (0.85)
周期比控制什么？ 如同位移比的控制一樣，周期比側(cè)重控制的是側(cè)向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度之間的一種相對關(guān)系，而非其絕對大小，它的目的是使抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置更有效、更合理，使結(jié)構(gòu)不致于出現(xiàn)過大（相對于側(cè)移）的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。一句話，周期比控制不是在要求結(jié)構(gòu)足夠結(jié)實(shí)，而是在要求結(jié)構(gòu)承載布局的合理性
周期比不滿足要求，如何調(diào)整？一旦出現(xiàn)周期比不滿足要求的情況，一般只能通過調(diào)整平面布置來改善這一狀況，這種改變一般是整體性的，局部的小調(diào)整往往收效甚微。周期比不滿足要求 說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，總的調(diào)整原則是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)外圈剛度，削弱結(jié)構(gòu)內(nèi)筒剛度。
F驗(yàn)算周期比的目的，主要為控制結(jié)構(gòu)在罕遇大震下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
F多塔結(jié)構(gòu)周期比：對于多塔樓結(jié)構(gòu)，不能直接按上面的方法驗(yàn)算。如果上部沒有連接，應(yīng)該各個塔樓分別計算并分別驗(yàn)算，如果上部有連接，驗(yàn)算方法尚不清楚。
F體育場館、空曠結(jié)構(gòu)和特殊的工業(yè)建筑，沒有特殊要求的，一般不需要控制周期比。
F當(dāng)高層建筑樓層開洞口較復(fù)雜，或?yàn)殄e層結(jié)構(gòu)時，結(jié)構(gòu)往往會產(chǎn)生局部振動，此時應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”來計算結(jié)構(gòu)的周期比。以過濾局部振動產(chǎn)生的周期。
　
位移比

規(guī)范條文： 新高規(guī)的4.3.5條規(guī)定，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角，A、B級高度高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍；且A級高度高層建筑不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍，B級高度高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及復(fù)雜高層建筑，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.4倍。
程序處理：針對此條，程序中對每一層都計算并輸出最大水平位移、最大層間位移角、平均水平位移、平均層間位移角及相應(yīng)的比值，用戶可以一目了然地判斷是否滿足規(guī)范。
位移比的限值：是根據(jù)剛性樓板假定的條件下確定的，其平均位移的計算方法，也基于“剛性樓板假定”。
F控制位移比的計算模型： 按照規(guī)范要求的定義，位移比表示為“最大位移/平均位移”，而平均位移表示為“（最大位移+最小位移）/2”，其中的關(guān)鍵是“最小位移”，當(dāng)樓層中產(chǎn)生0位移節(jié)點(diǎn)，則最小位移一定為0，從而造成平均位移為最大位移的一半，位移比為2。則失去了位移比這個結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的參考意義，所以計算位移比時，如果樓層中產(chǎn)生“彈性節(jié)點(diǎn)”，應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”。
規(guī)范要求：高規(guī)4.3.5條，應(yīng)在質(zhì)量偶然偏心的條件下，考察結(jié)構(gòu)樓層位移比的情況。
層間位移角：程序采用“最大柱（墻）間位移角”作為樓層的層間位移角，此時可以“不考慮偶然偏心”的計算條件。
復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如坡屋頂層、體育館、看臺、工業(yè)建筑等，這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高，或者本層根本沒有樓板，此時如果采用“強(qiáng)制剛性樓板假定”，結(jié)構(gòu)分析嚴(yán)重失真，位移比也沒有意義。所以這類結(jié)構(gòu)可以通過位移的“詳細(xì)輸出”或觀察結(jié)構(gòu)的變形示意圖，來考察結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
對于錯層結(jié)構(gòu)或帶有夾層的結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)總是伴有大量的越層柱，當(dāng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”后，越層柱將受到樓層的約束，如果越層柱很多，計算失真。
總之，結(jié)構(gòu)位移特征的計算模型之合理性，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際出發(fā)，對復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)采用多種手段。
剛度比

F新抗震規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，筒體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。
F新高規(guī)的4.4.3條規(guī)定，抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。
F新高規(guī)的5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)計算中，當(dāng)?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固端時，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。
F新高規(guī)的10.2.6條規(guī)定，底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，應(yīng)符合高規(guī)附錄D的規(guī)定。
FE.0.1底部大空間為一層的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，可近似采用轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)等效剛度比γ表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化，非抗震設(shè)計時γ不應(yīng)大于3，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于2。
FE.0.2底部為2~5層大空間的部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其轉(zhuǎn)換層下部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度與相同或相近高度的上部剪力墻結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γe宜接近1，非抗震設(shè)計時不應(yīng)大于2，抗震設(shè)計時不應(yīng)大于1.3。
層剛度比的計算方法：
F高規(guī)附錄E.0.1建議的方法——剪切剛度
Ki = Gi Ai / hi
F高規(guī)附錄E.0.2建議的方法——剪彎剛度
Ki = Fi / Δi  
F抗震規(guī)范的3.4.2和3.4.3條文說明中建議的計算方法：
Ki = Vi / Δui
層剛度比的控制方法：
新規(guī)范要求結(jié)構(gòu)各層之間的剛度比，并根據(jù)剛度比對地震力進(jìn)行放大，所以剛度比的合理計算很重要。
新規(guī)范對結(jié)構(gòu)的層剛度有明確的要求，在判斷樓層是否為薄弱層、地下室是否能作為嵌固端、轉(zhuǎn)換層剛度是否滿足要求等等，都要求有層剛度作為依據(jù)，所以層剛度計算的準(zhǔn)確性就比較重要。程序提供了三種計算方法：
Ø1。樓層剪切剛度
Ø2。單層加單位力的樓層剪彎剛度
Ø3。樓層平均剪力與平均層間位移比值的層剛度
        三種計算方法有差異是正常的，可以根據(jù)需要選擇。
Ø只要計算地震作用，一般應(yīng)選擇第 3 種層剛度算法
Ø不計算地震作用，對于多層結(jié)構(gòu)可以選擇剪切層剛度算法，高層結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度
Ø不計算地震作用，對于有斜支撐的鋼結(jié)構(gòu)可以選擇剪彎層剛度算法
   轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)按照“高規(guī)”要求計算轉(zhuǎn)換層上下幾層的層剛度比，一般取轉(zhuǎn)換層上下等高的層數(shù)計算。
   層剛度作為該層是否為薄弱層的重要指標(biāo)之一，對結(jié)構(gòu)的薄弱層，規(guī)范要求其地震剪力放大1.15，這里程序?qū)⒂捎脩糇孕锌刂啤?
   當(dāng)采用第3種層剛度的計算方式時，如果結(jié)構(gòu)平面中的洞口較多，這樣會造成樓層平均位移的計算誤差增加，此時應(yīng)選擇“強(qiáng)制剛性樓板假定”來計算層剛度。選擇剪切、剪彎層剛度時，程序默認(rèn)樓層為剛性樓板。
層剛度比即結(jié)構(gòu)必須要有層的概念，但是，對于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如坡屋頂層、體育館、看臺、工業(yè)建筑等，這些結(jié)構(gòu)或者柱、墻不在同一標(biāo)高，或者本層根本沒有樓板，所以在設(shè)計時，可以不考慮這類結(jié)構(gòu)所計算的層剛度特性。
對于大底盤多塔結(jié)構(gòu)，或上聯(lián)多塔結(jié)構(gòu)，在多塔和單塔交接層之間的層剛度比是沒有意義的。如大底盤處因?yàn)殡x塔較遠(yuǎn)的構(gòu)件，對該塔的層剛度沒有貢獻(xiàn)，所以遇到多塔結(jié)構(gòu)時，層剛度的計算應(yīng)該把底盤切開，只能保留與該塔2到3跨的底盤結(jié)構(gòu)。
對于錯層結(jié)構(gòu)或帶有夾層的結(jié)構(gòu)，層剛度比有時得不到合理的計算，這是因?yàn)閷拥母拍畋粡V義化了。此時，需要采用模型簡化才能計算出層剛度比。