平动为主 扭转为主
混合振型
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
这样的局部平动振型对应的周期 不能作为验算周期比的素材， 要采用强制刚性楼板假定以获得整体平动振型
结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
采用强制刚性楼板假定后变成整体平扭振型
➢位移比与转动中心的关系：
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楼层位移比：几何解释
B:垂直于地震方 向的楼面宽度
4 3 2 1
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r：形心与转心在 垂直于地震方向
的距离
r 0.5B 1.0B 1.5B 2.0B 2.5B
楼层位移比：几何解释
转动中心 CR
楼面形心CS r=2.5B
转角 3.44 123.47 91.85 4.10 140.25 92.42 0.27 57.47 91.58
平动系数 (X+Y) 扭转系数 0.98 ( 0.98+0.00 ) 0.02 0.06 ( 0.02+0.04 ) 0.94 0.96 ( 0.00+0.95 ) 0.04 0.97 ( 0.96+0.01 ) 0.03 0.06 ( 0.03+0.02 ) 0.94 0.62 ( 0.00+0.62 ) 0.38 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01 0.05 ( 0.02+0.04 ) 0.95 0.97 ( 0.00+0.96 ) 0.03
楼面凹凸不规则、楼板不连续 结构的设计
➢ 弹性楼板3
主要用于 板柱体系
• 面内刚度无限大，考虑楼板的面外刚度
• 采用板弯曲单元
➢ 适用范围
• 面内刚度很大，又不可忽略面外刚度的结构
• 板柱体系、板柱剪力墙体系
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➢考虑楼板的几种方式
楼面凹凸不规则、楼板不连续 结构的设计
凸出太细
➢ l/b >2.0 (抗震设防烈度6，7度） ➢ l/b >1.5 (抗震设防烈度8，9度）
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平面不规则的类型：凹凸不规则
平面太狭长 凹入太多
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凸出太细
平面不规则的类型：凹凸不规则
狭长平面实例
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平面不规则的类型：凹凸不规则
楼面凹凸不规则、楼板不连续 结构的设计
楼板局部 大开洞造 成的明显 的薄弱部 位应定义
弹性板
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➢如何定义弹性楼板
楼面凹凸不规则、楼板不连续 结构的设计
楼板开洞较多或较复杂时应整层定义弹性板
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楼面凹凸不规则、楼板不连续 结构的设计
➢如何定义弹性楼板
结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
➢何为“第一”， “第二”， “第N” 振型？ 有几个 “振幅零点” 就是第几阶振型
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第一振型
第二振型
第三振型
结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
何谓振型
的“阶”？
一
阶
振
型
实
例
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结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
平面不规则结构的判断 及调整
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2020年4月13日星期一
1.平面不规则的类型
• 扭转不规则 • 凹凸不规则 • 楼板局部不连续
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平面不规则的类型：扭转不规则
扭转不规则
➢ 单向偶然偏心地震作用下的位移比超过1.2
扭转特别不规则
➢ A类高层建筑：单向偶然偏心地震作用下的位移比 超过 1.5，或者Tt/T1>0.90
➢ 弹性膜
主要用于楼面凹凸不 规则、楼板不连续、
大开洞结构
• 考虑楼板的面内刚度，面外刚度为零
• 采用平面应力膜单元
➢ 适用范围
• 要考虑面内刚度，可以忽略面外刚度的结构
• 多数楼面凹凸不规则、楼板不连续、大开洞 结构，均可应用。
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楼板模型的使用逻辑：总结
在不采用等代杆系时，楼板可如下考虑
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➢考虑楼板的几种方式
楼面凹凸不规则、楼板不连续
结构的设计
主要用于
➢ 弹性楼板6
转换厚板
• 考虑楼板的面内刚度和面外刚度
• 采用壳单元
➢ 适用范围
• 主要用于厚板转换层、板柱体系
➢ 注意
• 普通结构中应用，会减小梁的配筋结果
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➢考虑楼板的几种方式
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多塔 楼 之间 的 连廊 应 定义
➢考虑楼板的几种方式
楼面凹凸不规则、楼板不连续 结构的设计
➢ 刚性楼板假定
在楼板规则的多 数工程中应用！
• 面内刚度无限大，面外刚度为零
➢ 适用范围
• 楼板面内刚度足够大的工程，但板厚 较小（<150mm）
➢ 梁刚度放大
• 以此近似考虑楼板的面外刚度
用户建模时所采用的坐标轴
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结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
Y
X
沿结构刚度主轴方向的第一侧振周期示意
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4. 楼面凹凸不规则、楼板不连 续结构的调整和设计
➢合法 ➢分法 ➢基于性能的抗震设计
– 主体结构
• 如何定义弹性板 • 关注有效质量系数
凹 凸 不 规 则 平 面 实 例
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平面不规则的类型：凹凸不规则
凹 凸 不 规 则 平 面 实 例
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平面不规则的类型:楼板局部不连续
一般不规则
➢ 有效宽度Be小于典型宽度B的50%：Be<0.5B
➢ 开洞面积At大于楼面面积A的30%：At>0.3A
：
IF( 厚板转换层 )THEN
实
弹性板6
际
ELSEIF(板柱体系、板柱抗震墙体系）THEN
工
IF(楼面凹凸不规则、楼板不连续）THEN
程
弹性板6
可
ELSE 弹性板3
ENDIF
按 照
ELSE
本
IF(楼面凹凸不规则、楼板不连续）THEN
逻
弹性膜（板较厚时用弹性板6）
辑
ELSE
对
刚性楼板假定（板较厚时用弹性板3）
号
ENDIF 路漫漫其修远兮,
结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
➢何为扭转为主？
• 整体振动 • 扭转成分超过80%
➢何为平动为主？
•
•
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整体振动 平动成分超过80%
结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
振型 周 期 1 1.4541 2 1.3492 3 1.1973 4 0.4985 5 0.4653 6 0.3877 7 0.2381 8 0.2182 9 0.1699
➢笔者建议，仅对于楼面标高高于结构主体 总高度1/4的楼层，才按照规范限值控制 其位移比；对于地下室以及楼面标高不高 于结构主体总高度的1/4的楼层，可以不 必控制其位移比。
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楼层位移比：如何进行立面控制
• 控制1/4总高处的位移比小于1.5相当于控 制顶层位移比小于(1+0.5/3.68)=1.136
若经分、合二法调整未果，或受到客观 条件限制不能作此类调整，则须对此类 不规则结构采用更为严格的方法进行基 于性能的抗震设计，设计要点如下： ➢主体结构设计：中震弹性设计 考虑弹性楼板； 偶然偏心、双向地震取不利； 位移角及承载力均作小震、中震双控；
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➢如何定义弹性楼板
何谓振型
的“阶”？
二
阶
振
型
实
例
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结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
何谓振型
的“阶”？
三
阶
振
型
实
例
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结构周期比：如何选取Tt,Tx1,Ty1
➢周期比验算中所用到的周期Tt,Tx1,Ty1，均为 “第一”，不应取其余。
➢“第二”，“第三”，乃至于“第N”均为不可取。 ➢X,Y应理解为结构的刚度主轴，一般不同于
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结构周期比：扭转效应与周期比
• 结构的地震扭转反应与两个因素有关：一 是偏心率，二是周期比。用公式表示就是 ：
结构相对扭转反应 偏心率 周期比
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结构周期比：扭转效应与周期比
• 结构扭转效应随周期比的变化曲线
周期比接近1.0时，扭 转效应出现峰值
• 控制1/4总高处的位移比小于1.4相当于控 制顶层位移比小于(1+0.4/3.68)=1.109
• 控制1/4总高处的位移比小于1.2相当于控 制顶层位移比小于(1+0.2/3.68)=1.054
• 如此看来，这个控制已经足够严格了！
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3.结构周期比
• 扭转效应与周期比的关系 • 如何选取Tt,Tx1,Ty1
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B
B
B
楼层位移比：几何解释
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