振型应是平动的原因

1、.第一振型应是平动的原因动力学认为结构的第一周期应该是出现该振形时所需要的能量最小，第二周期所需要的能量次之，依次往后推。我认为规范规定Tt/T1<0.9就是为了让对结构产生作用的能量中的大部分只够激起结构的平动而不是扭转。按照动力学理论，结构第一周期只与结构本身的质量、刚度和边界条件有关，与外界力没有关系，地震只是提供一个激振力，基底剪力是反映这个激振效果的一个指标，这个除了以上的条件外，同时就跟地震参数有关，比如加速度的值。而结构最容易出现振动的振型就应该是第一振型，这个振型所需要的能量最小，最容易发生。这个就很容易理解为什么扭转振型不能太靠前，起码不能出现再第一振型。通高层设计中是

2、可行的。关于第二平动周期与扭转周期比较接近的问题是相对的，我个人认为就是说能拉大到0.9以下最好，但是不能拉到0.9以下，也尽量不要超的太多。 怎么理解主振型？pkpm采用了wilson教授的质量参与系数的概念（可以查看sap和etabs），比如我们计算15个振型，质量参与系数达到了98%，那么15个振型当中就有一个质量参与系数最大的振型，比如是2振型，它对这个98%的贡献最大（比如达到40%），那么我们就认为它就是主振型。而其它的振型的贡献可能相对很小。主振型的意义在于：它可能不是最容易被激励起的振型，但是它一旦被激励起了，那么它就是结构振动的主要成分，所以我们在抗震的时候我特别给与关注，尽

3、量避免它与扭转振型靠近。这也就是我建议ljbwhu将T2与Tt拉大点的原因。 在常规的高层结构设计中，由于各种限制，不容易出现以下这种情况：当结构中存在某些相对软弱的部分或者构件的时候，则结构的主振型会出现的比较靠后，这很容易理解，因为软弱的地方在激励能量相对小的时候就会局部振动，此时不是整体振动，所以该振型的质量参与系数很小，但是它们却是低阶振型。所以我前面的贴子提到了模型错误，这里的错误并不是指模型逻辑上的错误，而是某些构件的刚度、尺寸、材料等原因的错误，造成局部软弱。这种情况比较特殊，但是也可能出现，所以要避免。主振型：对于某个特定的地震作用引起的结构反应而言，一般每个参与振型都有着一定

4、的贡献，贡献最大的振型就是主振型，贡献指标的确定一般有两个，一是基底剪力的贡献大小，二是应变能的贡献大小。一般而言，基底剪力的贡献大小比较直观，容易被我们接受扭转为主的振型中, 周期最长的称为第一扭转为主的振型, 其周期称为扭转为主的第一自振周期Tt 。平动为主的振型中, 根据确定的两个水平坐标轴方向X 、Y , 可区分为X 向平动为主的振型和Y 向平动为主的振型。假定X 、Y 方向平动为主的第一振型(即两个方向平动为主的振型中周期最长的振型) 的周期值分别记为T1 X和T1 Y，其中的大者位T1,小者为T2。则T1 即为高规第41315 条中所说的平动为主的第一自振周期, T2 姑且称作平动

5、为主的第二自振周期。       研究表明, 结构扭转第一自振周期与地震作用方向的平动第一自振周期之比值, 对结构的扭转响应有明显影响, 当两者接近时, 结构的扭转效应显著增大7 。高规第41315 条对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 之比值进行了限制, 其目的就是控制结构扭转刚度不能过弱, 以减小扭转效应。    高规对扭转为主的第一自振周期Tt 与平动为主的第二自振周期T2 之比值没有进行限制, 主要考虑到实际工程中, 单纯的一阶扭转或平动振型的工程较少, 多数工程的振型是扭转和平动相伴随的

6、, 即使是平动振型, 往往在两个坐标轴方向都有分量。针对上述情况, 限制Tt 与T1 的比值是必要的, 也是合理的, 具有广泛适用性; 如对Tt 与T2 的比值也加以同样的限制, 对一般工程是偏严的要求。对特殊工程,如比较规则、扭转中心与质心相重合的结构, 当两个主轴方向的侧向刚度相差过大时, 可对Tt 与T2 的比值加以限制, 一般不宜大于1.0。实际上, 按照抗震规范第31513 条的规定, 结构在两个主轴方向的侧向刚度不宜相差过大, 以使结构在两个主轴方向上具有比较相近的抗震性能。 .     当然, 振型特征判断还与宏观振动形态有关。对结构整体振动分析而言

7、, 结构的某些局部振动的振型是可以忽略的, 以利于主要问题的把握。 . 注意上面这句话的意义说明了，某些局部振动可以忽略掉，那么如何判断某些局部振动呢？就转到我们上面所讨论的问题上来了，可以采用振型总剪力的大小来判断或者振型质量参与系数来判断。忽略某些总剪力很小或者质量参与系数很小的振型，而保留那些相对较大的振型，这样说的话，就没有必要强制要求将总剪力最大的平动周期作为第一平动周期了！第一扭转周期的确定也没有什么疑惑。那个审图中心的意见有问题！ 1）如果一个结构 X，Y方向周期相差很大时，前几个平动周期往往是一个方向的（如均为X方向或均为Y方向）。此时要求Tt/T1<0.9即可。 （2）

8、如果一个结构 X，Y方向周期相差不大时，应使第一第二振型周期以平动为主（此时第一第二振型分别是X，Y向），此时要求Tt/T1和Tt/T2均<0.9。这是容易作到的。 另附手头一些资料，不知对大家有无帮助： （1）高规4.3.5条的条文说明主要意思：Tt与T1两者接近时由于振动耦连影响，结构扭转效应明显增大。 （2）2002年9月版SATWE用户手册124页：振型的方向角0度是X方向，90度是Y方向。依次类推。它的意义在于使我们明确知道结构刚度的薄弱方向。两个第一侧移振型的方向角，代表了水平地震作用的两个近似的最不利方向。 （3）2002年9月版SATWE用户手册124页：主振型的概念：对

9、于地震引起的结构反应而言，参与振型贡献最大的就是主振型。衡量贡献大小有2个指标较合适，一是基底剪力贡献，二是应变能贡献。基底剪力贡献较易为工程技术人员接受。SATWE给出每个振型每个地震方向的基底剪力贡献。用于判断每个地震方向的主振型。PS:周期比计算方法：1)扭转周期与平动周期的判断：从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期，按周期值从大到小排列。同理，将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列；2）第一周期的判断：从列队中选出数值最大的扭转（平动）周期，查看软件的“结构整体空间振动简图”，看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动，如果其仅仅引起局部振动，则不能作为第一扭转

10、（平动）周期，要从队列中取出下一个周期进行考察，以此类推，直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转（平动）周期；值得注意的是，在判断复杂结构的第一平动周期时，还应考察该振型产生的基底剪力是否为各振型中的最大值，如果该振型产生的基底剪力很小，就不是第一平动周期。（详细见PKPM新天地2005.1期）3)周期比计算：将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。pkpm计算振型个数和周期折减系数pkpm计算振型个数和周期折减系数1.       计算振型数NMODE)抗规5.2.2条2款，5.2.3条2款；高规5.1.13条2款；耦联取3

11、的倍数，且3倍层数，非耦联取层数，参与计算振型的有效质量系数应90 2.振型组合方法：(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC：抗规3.4.3条，5.2.3条；高规3.3.1条2款；一般工程选耦联，规则结构用非耦联补充验算 3.周期折减系数TC)框架：砖填充墙多0.6-0.7，砖填充墙少0.7-0.8；框剪：砖填充墙多0.7-0.8，砖填充墙少0.8-0.9；剪力墙 1.0；高规3.3.16条（强条），3.3.17条 2.       计算振型个数如何取 计算震型个数：这个参数需要根据工程的实际情况来选择。对于一般工程，不少于9个。但如果 是2层的结构，最多

12、也就是6个，因为每层只有三个自由度，两层就是6个。对复杂、多塔、平面不 规则的就要多选，一般要求“有效质量系数”大于90%就可以了，证明我们的震型数取够了。 这个“有效质量系数”最先是美国的WILSON教授提出来的，并且将它用于著名的ETABS程序。 高层建筑混凝土结构技术规程的5.1.13-2条要求B级高度的建筑和复杂的高层建筑“抗震计算 时，宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应，振型数不应小于15，对多塔楼结构的振型数不应少于 塔数的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不少于总质量的90%” 规范规定要求震型参与质量达到总质量的90%以上 这句话怎么理解？ 一些概念，希望对你有帮助 有关振型的几

13、个概念 振型参与系数：每个质点质量与其在某一振型中相应坐标乘积之和与该振型的主质量（或者说该模态质量）之比，即为该振型的振型参与系数。一阶振型自振频率最小(周期最长),二阶,三阶.振型的自振频率逐渐增大. 地震力大小和地面加速度大小成正比,周期越长加速度越小,地震力也越小。 自振振型曲线是在结构某一阶特征周期下算得的各个质点相对位移(模态向量)的图形示意.在形状上如实反映实际结构在该周期下的振动形态.振型零点是指在该振型下结构的位移反应为0。 振型越高，周期越短，地震力越大，但由于我们地震反应是各振型的迭代，高振型的振型参与系数小。 特别是对规则的建筑物，由于高振型的参与系数小，一般忽略高振型

14、的影响。 振型的有效质量：这个概念只对于串连刚片系模型有效(即基于刚性楼板假定的，不适用于一般结构。）。某一振型的某一方向的有效质量为各个质点质量与该质点在该一振型中相应方向对应坐标乘积之和的平方（(mx)2）。一个振型有三个方向的有效质量，而且所有振型平动方向的有效质量之和等于各个质点的的质量之和，转动方向的有效质量之和等于各个质点的转动惯量之和。 有效质量系数：如果计算时只取了几个振型，那么这几个振型的有效质量之和与总质量之比即为有效质量系数。这个概念是由WILSON E.L. 教授提出的，用于判断参与振型数足够与否，并将其用于ETABS程序。 振型参与质量：某一振型的主质量（或者说该模态

15、质量）乘以该振型的振型参与系数的平方，即为该振型的振型参与质量。 振型参与质量系数：由于有效质量系数只实用于刚性楼板假设，现在不少结构因其复杂性需要考虑楼板的弹性变形，因此需要一种更为一般的方法，不但能够适用于刚性楼板，也应该能够适用于弹性楼板。出于这个目的，我们从结构变形能的角度对此问题进行了研究，提出了一个通用方法来计算各地震方向的有效质量系数即振型参与质量系数，规范即是通过控制有效质量振型参与质量系数的大小来决定所取的振型数是否足够。（见高规（5.1.13）、抗规(5.2.2)条文说明）。这个概念不仅对糖葫芦串模型有效。一个结构所有振型的振型参与质量之和等于各个质点的质量之和。如果计算时

16、只取了几个振型，那么这几个振型的振型参与质量之和与总质量之比即为振型参与质量系数。 由此可见，有效质量系数与振型参与质量系数概念不同，但都可以用来确定振型叠加法所需的振型数。 我们注意到：ETABS6.1中，只有有效质量系数（effective mass ratio）的概念，而到了ETABS7.0以后，则出现了振型质量参与系数（modal participating mass ratio），可见，振型参与质量系数是有效质量系数的进一步发展，有效质量系数只适用于串连刚片系模型，分别有x方向、y方向、rz方向的有效质量系数。振型参与质量系数则分别有x、y、z、rx、ry、rz六个方向的振型参与质量

17、系数。 注释： 1）这里的“质量”的概念不同于通常意义上的质量。离散结构的振型总数是有限的，振型总个数等于独立质量的总个数。可以通过判断结构的独立质量数来了解结构的固有振型总数。具体地说： 每块刚性楼板有三个独立质量Mx,My,Jz； 每个弹性节点有两个独立质量mx,my； 根据这两条，可以算出结构的独立质量总数，也就知道了结构的固有振型总数。 2）若记结构固有振型总数是NM，那么参与振型数最多只能选NM个，选参与振型数大于NM是错误的，因为结构没那么多。 3）参与振型数与有效质量系数的关系： 3-1)参与振型数越多，有效质量系数越大； 3-2)参与振型数 =0 时，有效质量系数=0 3-3)

18、参与振型数 =NM 时，有效质量系数=1.0 4）参与振型数 NP 如何确定？ 4-1）参与振型数 NP 在 1-NM 之间选取。 4-2）NP应该足够大，使得有效质量系数大于0.9。 有些结构，需要较多振型才能准确计算地震作用，这时尤其要注意有效质量系数是否超过了0.9。比如平面复杂，楼面的刚度不是无穷大，振型整体性差，局部振动明显的结构，这种情况往往需要很多振型才能使有效质量系数满足要求。 作者: foxzhang 发布日期: 2006-8-14 好帖，对于PKPM的参数理解和选择很有用 作者: pkpm_sd 发布日期: 2006-8-15 看看你的SATWE计算书里面，在周期的计算里面

19、有一个计算结果，分为X方向和Y方向，分别给出了两个方向的计算结果，只有两个方向都达到了90%以上，才能说明你的震型数取得足够了 作者: 0y0e0s 发布日期: 2006-8-15 关于对计算振型个数的要求： 规范要求如下： 抗规.条文：振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数。措施8.8.4：振型数的多少与结构层数及结构形式有关，高层建筑地震作用振型数应至少取9；当考虑扭转耦连计算时，振型数不应小于15；对多塔结构则振型数不应小于多塔数×9，且计算振型数应保证振型参与质量不小于总质量的90%。手册：一般计算振型数应大于9，多塔结构计算振型数应取更多些，但不能超过结

20、构固有振型数（一般为层数的3倍）。 振型个数不是简单的与结构的层数有关。对一般规则的结构，结构振型个数在刚性楼板假定的情况下，是结构层数的3倍，即每层3个，两个平动振型和一个转动振型。 然而，有些振型可能是局部振型（可以在WZQ.out文件中看出，也可在SAT12结构整体空间振动简图中逐阶演示出来），其阶数低，但对地震作用的贡献却较小。而要满足振型参与质量达到总质量的90%以上，即基底的地震剪力误差已经很小，才可以认为所取振型个数已满足。也就意味着只取到这个振型是不足够的，需要再取振型以满足要求。 请不要发不相关的图片 振型参与质量不少于总质量的90%以上时，我们认为计算的地震力足够了，小于这

21、个数，我们认为地震力偏小了；震型参与质量不小于90，是为了保证震型分解反映谱法的到的结果不至于失真。本身震型分解反映谱也是一种近似的计算。 我来说两句 请遵守国家法律和互联网法规。 您要为您所发的言论的后果负责，故请各位遵纪守法并注意语言文明。 注意：系统启用了静态/缓存功能，您的回复可能不能立 1.计算振型数NMODE)抗规5.2.2条2款，5.2.3条2款；高规5.1.13条2款；耦联取3的倍数，且3倍层数，非耦联取层数，参与计算振型的有效质量系数应90 2.振型组合方法：(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC：抗规3.4.3条，5.2.3条；高规3.3.1条2款；一般工程选耦联，规则结构用

22、非耦联补充验算 3.周期折减系数:(TC)框架：砖填充墙多0.6-0.7，砖填充墙少0.7-0.8；框剪：砖填充墙多0.7-0.8，砖填充墙少0.8-0.9；剪力墙 1.0；高规3.3.16条（强条），3.3.17条我们已走得太远，以至于忘了为什么而出发 行业房产建筑 阅读权限10 来自福建惠安 在线时间375 小时 最后登录2009-2-14 查看个人网站查看详细资料小鱼客服 TOP 鱼鱼爱心传递汇聚温情，传递希望！疯叻 白金小鱼UID113613 帖子2293 精华0 积分2295 金币348

23、60;注册时间2008-2-24 · 个人空间 · 发短消息 · 加为好友 · 当前离线 5楼 2008-2-26 22:55  只看该作者 PMCAD楼层组装中的设计参数分别包括：总信息材料信息地震信息风荷载信息绘图参数 1.设计地震分组：在抗规后面的附录A中有全国各城市的地震分组信息，找到项目所在城市，如果没有，参照以前该地区项目设计的设计说明中应该包括此信息 2.地震烈度：同上 3.场地类别：场地类别根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类，我们应该能够在地质勘察报告中找到项目的场地分类信息 4.框架抗震等级：在抗震规范表

24、6.1.2中查询 5.剪力墙抗震等级：同上 6.计算振型个数：振型个数不是简单的与结构的层数相关。对一般规则结构，结构振型的个数在刚性楼板假定的情况下，是结构层数的3倍，即每层3个，两个平动振型和一个转动振型。 本人的做法是：对于一般工程，不少于9个。但如果是2层的结构，最多也就是6个，随着层数的增加而增加，但一般不超过15个 7.周期折减系数：周期折减系数与填充墙的长度、位置、数量有关，这里仅仅介绍我个人的做法 框架结构：0.60.8；框剪结构：0.70.9；剪力墙结构：0.91.0 首先是总信息 结构体系：根据项目的结构选形 结构主材：根据结构形式选择 结构重要系数：根据建筑的安全等级可以

25、确定。混凝土结构设计规范3.2.1 保护层厚度：根据混凝土等级和使用环境 此栏目基本上根据项目的实际情况，查询相关的规范，就OK 其次是材料信息 简要说明一下，这里的墙主要指的是混凝土墙（剪力墙），选择纵向，横向钢筋的等级，以及分布间距和配筋率（这些都在抗震规范6.4中有详细的说明），然后是梁、柱钢筋的选择，这些取值决定后面PKPM计算中钢筋的各项参数，一般受力钢筋取为HRB335，构造类钢筋为HPB235，容重，如果无特殊要求就不用改了 详细介绍地震信息的参数设置 1.       设计地震分组：在抗规后面的附录A中有全国各城市的地震分组信息，找到项目

26、所在城市，如果没有，参照以前该地区项目设计的设计说明中应该包括此信息 2.地震烈度：同上 3.场地类别：场地类别根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类，我们应该能够在地质勘察报告中找到项目的场地分类信息 4.框架抗震等级：在抗震规范表6.1.2中查询 5.剪力墙抗震等级：同上 6.计算振型个数：振型个数不是简单的与结构的层数相关。对一般规则结构，结构振型的个数在刚性楼板假定的情况下，是结构层数的3倍，即每层3个，两个平动振型和一个转动振型。 本人的做法是：对于一般工程，不少于9个。但如果是2层的结构，最多也就是6个，随着层数的增加而增加，但一般不超过15个 7.周期折减系数：周期折减系

27、数与填充墙的长度、位置、数量有关，这里仅仅介绍我个人的做法 框架结构：0.60.8；框剪结构：0.70.9；剪力墙结构：0.91.0 风荷载信息 1.基本风压：按照荷载规范附录 D.4 中附表 D.4 给出的 50 年一遇的风压采用，但不得小于 0.3kN/m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的其他结构，基本风压应适当提高，并应由有关的结构设计规范具体规定。 2.地面粗糙类别：按照新的荷载规范，将地面粗糙类别分为A、B、C、D四类，其中其中A、B类的有关参数不变，C类指有密集建筑群的城市市区，新增添的D类，是指有密集建筑群且有大量高层建筑的大城市市区 3.体型系数：同样在荷载规范中

28、，风荷载章节有详细说明，不同的是这里可以根据建筑沿高度体型的变化分别输入体形系数，如果是简单建筑，就不用了，主要是针对复杂形式和高层中裙房的变化这些需要考虑多体型系数我们已走得太远，以至于忘了为什么而出发 行业房产建筑 阅读权限10 来自福建惠安 在线时间375 小时 最后登录2009-2-14 查看个人网站查看详细资料小鱼客服 TOP 鱼鱼爱心传递汇聚温情，传递希望！疯叻 白金小鱼UID113613 帖子2293 精华0 积分2295 金币348  注册时间2008-2-24 

29、83; 个人空间 · 发短消息 · 加为好友 · 当前离线 6楼 2008-2-26 22:57  只看该作者 高层剪力墙中连梁设计建议和配筋计算在剪力墙结构和框架剪力墙结构中 ,连接墙肢与墙肢 ,墙肢与框架柱的梁称为连梁。连梁一般具有跨度小、截面大 ,与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作用下 ,连梁的内力往往很大。此外 ,高层建筑中 ,由于连梁两端墙肢的不均匀压缩 ,会引起连梁两端的竖向位移差 ,这也将在连梁内产生内力。在设计时 ,即使采取降低连梁内力的各种措施 ,如 :增大剪力墙的洞口宽度在连梁中部开水平缝在计算内力和位移时对

30、连梁刚度进行折减对局部内力过大层的连梁进行调整等 ,仍难使连梁的设计符合要求。基于这种情况 ,本文将提供连梁设计的几个建议 ,并且讨论连梁设计时的配筋计算。1连梁的工作和破坏机理在风荷载和地震荷载作用下 ,墙肢产生弯曲变形 ,使连梁产生转角 ,从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形 ,对墙肢起到了一定的约束作用 ,改善了墙肢的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分两种 ,即脆性破坏 (剪切破坏 )和延性破坏 (弯曲破坏 )。连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力 ,在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时 ,各墙肢丧失了连梁对它的约束作用 ,

31、将成为单片的独立梁。这会使结构的侧向刚度大大降低 ,变形加大 ,墙肢弯矩加大 ,并且进一步增加效应 (竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩 ),并最终可能导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时 ,梁端会出现垂直裂缝 ,受拉区会出现微裂缝 ,在地震作用下会出现交叉裂缝 ,并形成塑性绞 ,结构刚度降低 ,变形加大 ,从而吸收大量的地震能量 ,同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力 ,对墙肢起到一定的约束作用 ,使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中 ,连梁起到了一种耗能的作用 ,对减少墙肢内力 ,延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用下 ,连梁的裂缝会不断发展、加宽 ,直到混凝土受压破坏。2

32、设计的建议在墙肢和连梁的协同工作中 ,剪力墙应该具有足够的刚度和强度。在正常的使用荷载和风荷载作用下 ,结构应该处于弹性工作状态 ,连梁不应该产生塑性铰。在地震作用下 ,结构允许进入弹塑性状态 ,连梁可以产生塑性铰。根据抗震设计规范总则的要求 ,建筑物在遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时 ,一般不损坏或不需修复仍可使用 ,当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震时 ,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。因此 ,剪力墙的设计应该保证不发生剪切破坏 ,也就是要求墙肢和连梁的设计符合强剪弱弯的原则 ,同时要求连梁的屈服要早于墙肢的屈服 ,而且要求墙肢和连梁具有良好的延性。因此在实际工程中要使连梁设计满足强剪弱弯的原则就必须考虑以下几个方面 : 2 1关于连梁刚度的折减。连梁由于跨高比小 ,与之相连的墙肢刚度大等原因 ,在水平力作用下的内力往往很大 ,连梁屈服时表现为梁端出现裂缝 ,刚度减弱 ,内力重分布。因此在开始进行结构整体计算时 ,就需对连梁刚度进行折减。根据钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程第 4 1 7条规定 :“在内力与位移计算中 ,所有构件