高层建筑结构设计中位移比、周期比的探讨.pdf

2015年第20期(总第173期江西建材建筑与规划设计

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同层建筑结构设计中位移比、周期比的探讨

■毛雅靖糕北京中合现代工程设计有限公司厦门分公司。福建厦门361000

摘要：简要介绍规范中位移比、周期比的要求，结合本人工程设计经验，对位移整原则是加强结构外围墙、柱或梁的刚度(减小第一扭转周期)，适当

比、周期比进行一些探讨和思考，强调控制扭转变形的重要性，简要介绍削构中间墙、柱的刚度(增大第一平动周期)。周边布置要均匀、

位移比、周期比的基本概念、理论知识、程序操作及在实际工程中的控制对称、连续，有较大凹凸的部位加拉梁等(减小变形)，减小结构质心与

方法和注意事项。

刚心的偏心距。(在SATWE分析结果图形和文本显示中可查)亦可找

关键词：位移比周期比扭转变形

出最大位移比所对应的位置，可加强该节点对应的墙、柱等构件的刚

度。

1引言

图1为本人近期做的一个高层公共建筑结构平面，在设计过程中

在现行普遍应用的PKPM结构计算软件中，位移比、周期比作为

就遇到了上述问题。根据本工程建筑功能、平面布置利用电梯问、楼梯

SATWE的重要计算参数指标，在实际工程中也是比较难调的，为此我

间等竖向交通盒及设备管井布置剪力墙，并组合成简体布置形式，从图

们应弄清其本质。高规3．7条，抗规5．5条中均对位移比做出的要求，

中可以看出南北端不对称，偏心较大，为调整结构刚心，加强结构抗扭

周期比只在高规3．4．5条中做出了规定，对于多层结构，周期比可适当

刚度，考虑到公共建筑考虑外立面及采光等要求，在外围结构上做加法

放宽要求。

受限，利用建筑周边的角部房间在外围增加剪力墙结构，并加强北部远

2位移比、周期比的本质探讨

离核心筒位置的剪力墙，以减小结构的扭转位移量差值，弱化偏心带来

位移比、周期比的本质在于控制扭转变形。我们不妨设想一个极

的扭转影响。

端情况，x或Y方向两端刚度分别为1和1000，显然这是明显的刚度

不均匀，水平力作用下势必造成扭转变形，刚度小的那端扭转变形非常

大，表现出来的就是位移比非常大，表现在周期上则会出现第一周期为

扭转周期或周期系数中扭转成分很大。同样的思维，我们能想象外部

刚度和内部剐度的不均匀分布也会造成上述现象。由此我们在实际工

程中要想实现较好的位移比、周期比控制值应努力做到建筑结构刚度

均匀分布。

3位移比、周期比的概念控制

在方案初期，我们就应考虑相对规则的建筑结构，当然在建筑日新

月异发展的今天。各种奇特造型的建筑突起，让建筑师屈服于结构改变二层结构平面图六～十层结构平面图

建筑风格，基本不可能，这就需要我们结构设计人员在不可能中寻找可

图1结构平面图

能。第一，我们需判断哪一侧扭转变形大，x方向或Y方向两侧刚度不

4．3一些应注意的问题

均匀时，刚度小的一侧扭转变形大；外部刚度相对内部刚度不合理的，