平动与扭转周期资料
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第一周期扭转周期
刚入行自己的理解如下正好和前人有相同之处不足不对的额地方请大家指教扭转系数和平动系数加起来为一，第一个扭转系数超过50%，也就是0.5以上的，就可以认为是以扭转为主的周期，平动也是这样平动系数中须X或Y方向任一方向大于0。
5，则视为平动；若平动系数中X或Y方向无任一方向大于0。
5，则视为扭转；我也是这样理解这样做的。
PKPM软件如何判断扭转周期昨天，有一个纯剪力墙结构的工程问过来，透露一个小技巧——如何判断“纯”扭转周期。
周期、地震力与振型输出文件(侧刚分析方法)===================================================================== 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 1.4675 88.39 0.61 ( 0.00+0.61 ) 0.392 1.3954 93.54 0.44 ( 0.00+0.44 ) 0.563 0.8524 0.57 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.004 0.3356 92.82 0.06 ( 0.01+0.05 ) 0.945 0.3174 91.93 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.006 0.2319 2.03 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.007 0.1594 103.11 0.09 ( 0.02+0.07 ) 0.91===================================================================== 如果看这个您判断扭转周期是第二周期吗？有人会断定第四周期才是第一扭转周期吗？【问题】遇到这种情况怎么看数据文件呢？继续看WZQ.OUT文件的下面的内容步骤一：看两个方向的基底反力各振型作用下 X 方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)1 2.862 10.063 8468.624 6.925 5.626 3616.597 12.15各振型作用下 Y 方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)1 2884.642 2076.293 1.094 6.815 4538.906 5.997 33.10============================================================【局部数据】步骤二：看振型对应的位移============================================================ 耦联时的振型Floor : 层号Tower : 塔号X-Disp : 耦联振型在 X 方向的位移分量Y-DISP : 耦联振型在 Y 方向的位移分量Angle-Z: 耦联振型绕 Z 轴的转角振型 1------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z(mm) (mm) (rad)24 1 0.015 0.454 0.02523 1 0.013 0.466 0.02422 1 0.012 0.449 0.02321 1 0.012 0.427 0.02220 1 0.011 0.404 0.02119 1 0.011 0.380 0.02018 1 0.010 0.355 0.01917 1 0.010 0.330 0.01716 1 0.009 0.305 0.01615 1 0.008 0.279 0.01514 1 0.008 0.253 0.01413 1 0.007 0.226 0.01212 1 0.006 0.201 0.01111 1 0.006 0.175 0.01010 1 0.005 0.151 0.0089 1 0.005 0.127 0.0078 1 0.004 0.104 0.0066 1 0.003 0.062 0.004 5 1 0.002 0.044 0.003 4 1 0.002 0.028 0.002 3 1 0.005 0.015 0.001 2 1 0.000 0.000 0.000 1 1 0.000 0.000 0.000振型 2------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z (mm) (mm) (rad) 24 1 -0.026 0.433 -0.02923 1 -0.024 0.386 -0.02922 1 -0.023 0.364 -0.02821 1 -0.022 0.346 -0.02620 1 -0.021 0.328 -0.02519 1 -0.020 0.308 -0.02418 1 -0.019 0.289 -0.02217 1 -0.018 0.269 -0.02116 1 -0.017 0.248 -0.01915 1 -0.015 0.227 -0.01814 1 -0.014 0.206 -0.01613 1 -0.013 0.185 -0.01512 1 -0.012 0.164 -0.01311 1 -0.011 0.143 -0.01110 1 -0.009 0.123 -0.0109 1 -0.008 0.104 -0.008 8 1 -0.007 0.085 -0.0076 1 -0.005 0.051 -0.004 5 1 -0.003 0.035 -0.003 4 1 -0.002 0.022 -0.002 3 1 -0.006 0.012 -0.001 2 1 0.000 0.000 0.000 1 1 0.000 0.000 0.000振型 3------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z (mm) (mm) (rad) 24 1 0.960 0.010 -0.00323 1 0.918 0.007 -0.00322 1 0.886 0.007 -0.00321 1 0.852 0.007 -0.00320 1 0.816 0.007 -0.00319 1 0.778 0.007 -0.00218 1 0.738 0.007 -0.00217 1 0.696 0.007 -0.00216 1 0.653 0.007 -0.00215 1 0.607 0.007 -0.00214 1 0.560 0.007 -0.00113 1 0.512 0.007 -0.00112 1 0.463 0.006 -0.00111 1 0.414 0.006 -0.00110 1 0.364 0.006 -0.0019 1 0.315 0.005 0.000 8 1 0.266 0.005 0.0006 1 0.171 0.004 0.000 5 1 0.126 0.003 0.000 4 1 0.084 0.002 0.000 3 1 0.048 0.002 0.000 2 1 0.002 0.000 0.000 1 1 0.000 0.000 0.000振型 4------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z (mm) (mm) (rad) 24 1 0.037 -0.098 0.04223 1 0.031 -0.028 0.04122 1 0.027 -0.015 0.03321 1 0.022 -0.010 0.02520 1 0.017 -0.005 0.01619 1 0.012 0.000 0.00818 1 0.007 0.005 -0.00117 1 0.002 0.010 -0.00916 1 -0.003 0.014 -0.01615 1 -0.008 0.018 -0.02314 1 -0.012 0.021 -0.02813 1 -0.016 0.024 -0.03212 1 -0.018 0.025 -0.03511 1 -0.021 0.025 -0.03710 1 -0.022 0.025 -0.0369 1 -0.022 0.024 -0.035 8 1 -0.022 0.021 -0.0326 1 -0.020 0.014 -0.0245 1 -0.018 0.010 -0.0194 1 -0.015 0.006 -0.0133 1 -0.046 0.001 -0.0082 1 0.000 0.000 0.0001 1 0.000 0.000 0.000============================================================【局部数据】步骤三，进行判断通过以上的数据，我们可以确认：1、第二周期是平动加扭转，第四周期是纯扭转；2、第一周期和第二周期的变形结果通过对比可以看出二者只是x向平动成分的方向有所改变；3、第二周期作为第一扭转周期不太合适，第四周期定为扭转周期比较合适。
振动周期XY方向的平动因子及Z向扭转因子振型质量参与
振动周期XY方向的平动因子及Z向扭转因子振型质量参与振动周期是指一个物体从一个极端位置运动到另一个极端位置并返回到初始位置所需的时间。
它是描述物体振动特征的重要参数之一在振动过程中，物体可以沿着不同的方向发生平动和扭转。
平动是指物体在空间内沿直线方向移动，扭转是指物体围绕一些轴旋转。
因此，对于一个三维物体，我们可以将它的平动和扭转分为三个方向：XY方向的平动和Z向的扭转。
在振动系统中，物体的平动和扭转通常由振型来描述。
振型是指在一些振动系统中，使系统产生稳定振动的特定形式。
每个振型都有其对应的振型质量，即在该振型下各个部分参与振动的质量比例。
对于振动周期而言，当振动的频率较高时，周期就会变短；而当振动的频率较低时，周期就会变长。
在XY方向的平动中，平动因子用于描述物体沿XY方向上的运动特征。
它是由物体在该方向上的受力和质量之比得到的。
平动因子越大，表示该方向上的受力较大，物体在该方向上的振动较为明显。
在Z向的扭转中，扭转因子用于描述物体围绕Z轴旋转的特征。
扭转因子的大小取决于物体在该方向上的受力矩和惯性矩之比。
扭转因子越大，表示物体在Z向的扭转运动越明显。
振型质量参与描述了每个振型中各个部分参与振动的质量比例。
振型质量参与的大小取决于每个部分的质量和振型的特征。
振型质量参与越大，表示该部分在振动中的作用越显著。
总结起来，振动周期、XY方向的平动因子、Z向的扭转因子和振型质量参与是描述物体振动特征的重要参数。
通过对这些参数的分析，可以更好地理解和描述振动现象。
在实际应用中，这些参数可以用于设计振动系统、控制振动和评估振动的影响。
周期比详解
规范条文：新高规的4.3.5条规定，结构扭转为主的第一周期Tt 与平动为主的第一周期T1之比，A 级高度高层建筑不应大于0.9；B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
对于通常的规则单塔楼结构对于通常的规则单塔楼结构，，如下验算周期比:1）根据各振型的平动系数大于0.5，还是扭转系数大于0.5，区分出各振型是扭转振型还是平动振型2）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt ，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13）对照对照““结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动，如果仅是局部振动部振动，，不是第一扭转/平动周期平动周期。
再考察下一个次长周期。
4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大 计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么？ 如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效的是使抗侧力构件的平面布置更有效、、更合理更合理，，使结构不致于出现过大结构不致于出现过大（（相对于侧移相对于侧移））的扭转效应。
一句话，周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性X 周期比不满足要求，如何调整？一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况布置来改善这一状况，，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
周期比不满足要求 说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调。
整原则是加强结构外圈刚度整原则是加强结构外圈刚度，，削弱结构内筒刚度。
验算周期比的目的验算周期比的目的，，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应应。
F 多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算。
如果上部没有连接如果上部没有连接，，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接如果上部有连接，，验算方法尚不清楚。
平动和扭动
1）SATWE程序中的振型是以其周期的长短排序的。
2）结构的第一、第二振型宜为平动，扭转周期宜出现在第三振型及以后。
见抗规3.5.3条3款及条文说明“结构在两个主轴方向的动力特性（周期和振型）宜相近”；高规7.1.1条条文说明“在抗震结构中……宜使两个方向的刚度接近”；高规8.1.7条7款“抗震设计时，剪力墙的布置宜使各主轴方向的侧移刚度接近”。
3）结构的刚度（包括侧移刚度和扭转刚度）与对应周期成反比关系，即刚度越大周期越小，刚度越小周期越大。
4）抗侧力构件对结构扭转刚度的贡献与其距结构刚心的距离成正比关系，结构外围的抗侧力构件对结构的扭转刚度贡献最大。
5）当第一振型为扭转时，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向和第三振型转角方向，一般都靠近X轴和Y轴）的侧移刚度过小，此时宜沿两主轴适当加强结构外围的刚度，或沿两主轴适当削弱结构内部的刚度。
6）当第二振型为扭转时当第二振型为扭转时当第二振型为扭转时当第二振型为扭转时，，，，说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大，，，，结构的扭转刚度相对其中一主轴（第一振型转角方向）的侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（第三振型转角方向）的侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部宜适当削弱结构内部宜适当削弱结构内部宜适当削弱结构内部沿沿沿沿““““第三振型转角方向第三振型转角方向第三振型转角方向第三振型转角方向””””的刚度的刚度的刚度的刚度，或适当加强结构外围或适当加强结构外围或适当加强结构外围或适当加强结构外围（（（（主要是沿第一振型转主要是沿第一振型转主要是沿第一振型转主要是沿第一振型转角方向角方向角方向角方向））））的刚度的刚度的刚度的刚度。
7）某主轴方向的层间位移角小于限值（见高规表4.6.3，下同）较多时，对该主轴方向宜采用“加强结构外围刚度”的方法；某主轴方向的层间位移角大于限值较多时，对该主轴方向宜采用“削弱结构内部刚度”的方法；某主轴方向的层间位移角接近限值时，对该主轴方向宜同时采用“加强结构外围刚度”和“削弱结构内部刚度”的方法。
第一周期扭转周期
刚入行自己的理解如下正好和前人有相同之处不足不对的额地方请大家指教扭转系数和平动系数加起来为一，第一个扭转系数超过50%，也就是0.5以上的，就可以认为是以扭转为主的周期，平动也是这样平动系数中须X或Y方向任一方向大于0。
5，则视为平动；若平动系数中X或Y方向无任一方向大于0。
5，则视为扭转；我也是这样理解这样做的。
PKPM软件如何判断扭转周期昨天，有一个纯剪力墙结构的工程问过来，透露一个小技巧——如何判断“纯”扭转周期。
周期、地震力与振型输出文件(侧刚分析方法)===================================================================== 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 1.4675 88.39 0.61 ( 0.00+0.61 ) 0.392 1.3954 93.54 0.44 ( 0.00+0.44 ) 0.563 0.8524 0.57 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.004 0.3356 92.82 0.06 ( 0.01+0.05 ) 0.945 0.3174 91.93 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.006 0.2319 2.03 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.007 0.1594 103.11 0.09 ( 0.02+0.07 ) 0.91===================================================================== 如果看这个您判断扭转周期是第二周期吗？有人会断定第四周期才是第一扭转周期吗？【问题】遇到这种情况怎么看数据文件呢？继续看WZQ.OUT文件的下面的内容步骤一：看两个方向的基底反力各振型作用下 X 方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)1 2.862 10.063 8468.624 6.925 5.626 3616.597 12.15各振型作用下 Y 方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)1 2884.642 2076.293 1.094 6.815 4538.906 5.997 33.10============================================================【局部数据】步骤二：看振型对应的位移============================================================ 耦联时的振型Floor : 层号Tower : 塔号X-Disp : 耦联振型在 X 方向的位移分量Y-DISP : 耦联振型在 Y 方向的位移分量Angle-Z: 耦联振型绕 Z 轴的转角振型 1------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z(mm) (mm) (rad)24 1 0.015 0.454 0.02523 1 0.013 0.466 0.02422 1 0.012 0.449 0.02321 1 0.012 0.427 0.02220 1 0.011 0.404 0.02119 1 0.011 0.380 0.02018 1 0.010 0.355 0.01917 1 0.010 0.330 0.01716 1 0.009 0.305 0.01615 1 0.008 0.279 0.01514 1 0.008 0.253 0.01413 1 0.007 0.226 0.01212 1 0.006 0.201 0.01111 1 0.006 0.175 0.01010 1 0.005 0.151 0.0089 1 0.005 0.127 0.0078 1 0.004 0.104 0.0066 1 0.003 0.062 0.004 5 1 0.002 0.044 0.003 4 1 0.002 0.028 0.002 3 1 0.005 0.015 0.001 2 1 0.000 0.000 0.000 1 1 0.000 0.000 0.000振型 2------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z (mm) (mm) (rad) 24 1 -0.026 0.433 -0.02923 1 -0.024 0.386 -0.02922 1 -0.023 0.364 -0.02821 1 -0.022 0.346 -0.02620 1 -0.021 0.328 -0.02519 1 -0.020 0.308 -0.02418 1 -0.019 0.289 -0.02217 1 -0.018 0.269 -0.02116 1 -0.017 0.248 -0.01915 1 -0.015 0.227 -0.01814 1 -0.014 0.206 -0.01613 1 -0.013 0.185 -0.01512 1 -0.012 0.164 -0.01311 1 -0.011 0.143 -0.01110 1 -0.009 0.123 -0.0109 1 -0.008 0.104 -0.008 8 1 -0.007 0.085 -0.0076 1 -0.005 0.051 -0.004 5 1 -0.003 0.035 -0.003 4 1 -0.002 0.022 -0.002 3 1 -0.006 0.012 -0.001 2 1 0.000 0.000 0.000 1 1 0.000 0.000 0.000振型 3------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z (mm) (mm) (rad) 24 1 0.960 0.010 -0.00323 1 0.918 0.007 -0.00322 1 0.886 0.007 -0.00321 1 0.852 0.007 -0.00320 1 0.816 0.007 -0.00319 1 0.778 0.007 -0.00218 1 0.738 0.007 -0.00217 1 0.696 0.007 -0.00216 1 0.653 0.007 -0.00215 1 0.607 0.007 -0.00214 1 0.560 0.007 -0.00113 1 0.512 0.007 -0.00112 1 0.463 0.006 -0.00111 1 0.414 0.006 -0.00110 1 0.364 0.006 -0.0019 1 0.315 0.005 0.000 8 1 0.266 0.005 0.0006 1 0.171 0.004 0.000 5 1 0.126 0.003 0.000 4 1 0.084 0.002 0.000 3 1 0.048 0.002 0.000 2 1 0.002 0.000 0.000 1 1 0.000 0.000 0.000振型 4------------------------------------------------------- Floor Tower X-Disp Y-DISP Angle-Z (mm) (mm) (rad) 24 1 0.037 -0.098 0.04223 1 0.031 -0.028 0.04122 1 0.027 -0.015 0.03321 1 0.022 -0.010 0.02520 1 0.017 -0.005 0.01619 1 0.012 0.000 0.00818 1 0.007 0.005 -0.00117 1 0.002 0.010 -0.00916 1 -0.003 0.014 -0.01615 1 -0.008 0.018 -0.02314 1 -0.012 0.021 -0.02813 1 -0.016 0.024 -0.03212 1 -0.018 0.025 -0.03511 1 -0.021 0.025 -0.03710 1 -0.022 0.025 -0.0369 1 -0.022 0.024 -0.035 8 1 -0.022 0.021 -0.0326 1 -0.020 0.014 -0.0245 1 -0.018 0.010 -0.0194 1 -0.015 0.006 -0.0133 1 -0.046 0.001 -0.0082 1 0.000 0.000 0.0001 1 0.000 0.000 0.000============================================================【局部数据】步骤三，进行判断通过以上的数据，我们可以确认：1、第二周期是平动加扭转，第四周期是纯扭转；2、第一周期和第二周期的变形结果通过对比可以看出二者只是x向平动成分的方向有所改变；3、第二周期作为第一扭转周期不太合适，第四周期定为扭转周期比较合适。
转周期与平动周期的比值实例
最近作了一个9层异型柱框剪结构，因为功能要求，结构布置不是很好，造成第二震型的周期就是扭转，(具体数据如下)因为我的结构是长方形，但在y方向上较长，计算结果出来后，单位有位老同志说应该按x方向上地震剪力最大的(即对产生扭转起较大作用的x方向)第三振型的周期作为平动第一周期，这样一来，周期比肯定不行，都大于1了，不知道到底应该怎么考虑，希望大家能提出些意见谢谢!====================================================================== 周期、地震力与振型输出文件(侧刚分析方法)======================================================================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 0.7570 90.66 0.99 ( 0.00+0.99 ) 0.012 0.6151 10.29 0.19 ( 0.18+0.01 ) 0.813 0.5680 178.33 0.83 ( 0.82+0.00 ) 0.174 0.2231 89.86 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.005 0.1747 6.91 0.12 ( 0.12+0.01 ) 0.886 0.1489 178.74 0.89 ( 0.89+0.00 ) 0.11各振型作用下 X 方向的基底剪力-------------------------------------------------------振型号剪力(kN)1 0.292 490.863 2257.284 0.035 87.796 708.80振型作用下 Y 方向的基底剪力------------------------------------------------------- 振型号剪力(kN)1 2280.732 15.863 1.304 598.375 0.226 0.16。
刚体的平动与转动定轴课件
发生变化。
平动与转动定轴的应用场景
平动与转动定轴是工程力学 和机械学中常用的概念，广 泛应用于各种机械系统、车 辆工程、航空航天等领域。
在机械系统中，通过合理设 计刚体的平动与转动定轴， 可以实现精确的运动控制和
稳定的系统性能。
在车辆工程中，平动与转动 定轴的概念用于分析车辆的 运动性能和稳定性，从而提 高车辆的安全性和操控性。
平动刚体的速度和加速度都是矢量，具 有大小和方向。
平动刚体上任意两点的连线在运动过程 中始终保持平行，且长度不变。
平动刚体的转动惯量为零。
平动的实例
03
匀速直线运动的汽车
匀速圆周运动的飞轮
滑冰运动员在冰上滑行
汽车在行驶过程中，其整体可以视为一个 平动刚体，其上任意两点的连线始终保持 平行且长度不变。
夹角会发生变化。
转动的特点
转动过程中，刚体的角速度和角加速度是矢量，具有方 向性。
转动过程中，刚体上各点的线速度和线加速度与该点到 转动中心的距离成正比。
转动过程中，刚体的动能和势能之间可以相互转化，但 总机械能保持不变。
转动的实例
01
陀螺
陀螺绕其轴线高速旋转，产生 进动和自转现象。
02
车轮的旋转
飞轮在转动过程中，其整体可以视为一个 平动刚体，其上任意两点的连线始终保持 平行且长度不变。
滑冰运动员在冰上滑行时，其整体可以视 为一个平动刚体，其上任意两点的连线始 终保持平行且长度不变。
02
刚体的转动
转动的定义
转动是指刚体绕某一定点（称 为转动中心）的旋转运动。
02
01
刚体在转动过程中，其上任意两 点与转动中心形成的线段之间的
位置有关。
定轴转动的特点
平动与转动定轴的应用场景
平动与转动定轴是工程力学 和机械学中常用的概念，广 泛应用于各种机械系统、车 辆工程、航空航天等领域。
在机械系统中，通过合理设 计刚体的平动与转动定轴， 可以实现精确的运动控制和
稳定的系统性能。
在车辆工程中，平动与转动 定轴的概念用于分析车辆的 运动性能和稳定性，从而提 高车辆的安全性和操控性。
平动刚体的速度和加速度都是矢量，具 有大小和方向。
平动刚体上任意两点的连线在运动过程 中始终保持平行，且长度不变。
平动刚体的转动惯量为零。
平动的实例
03
匀速直线运动的汽车
匀速圆周运动的飞轮
滑冰运动员在冰上滑行
汽车在行驶过程中，其整体可以视为一个 平动刚体，其上任意两点的连线始终保持 平行且长度不变。
夹角会发生变化。
转动的特点
转动过程中，刚体的角速度和角加速度是矢量，具有方 向性。
转动过程中，刚体上各点的线速度和线加速度与该点到 转动中心的距离成正比。
转动过程中，刚体的动能和势能之间可以相互转化，但 总机械能保持不变。
转动的实例
01
陀螺
陀螺绕其轴线高速旋转，产生 进动和自转现象。
02
车轮的旋转
飞轮在转动过程中，其整体可以视为一个 平动刚体，其上任意两点的连线始终保持 平行且长度不变。
滑冰运动员在冰上滑行时，其整体可以视 为一个平动刚体，其上任意两点的连线始 终保持平行且长度不变。
02
刚体的转动
转动的定义
转动是指刚体绕某一定点（称 为转动中心）的旋转运动。
02
01
刚体在转动过程中，其上任意两 点与转动中心形成的线段之间的
位置有关。
定轴转动的特点
扭转周期比 规范
扭转周期比3．4．5 结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移，A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍；B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
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Tl之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。
注：当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3．7．3条规定的限值的40％时，该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均值的比值可适当放松，但不应大于1.6。
结构扭转为主的第一周期Tt 与平动为主的第一周期T1 之比，A 级高度高层建筑不应大于0.9；B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
在两个平动和一个扭转方向因子中，当扭转方向因子大于0.5时，则该振型可认为是扭转为主的振型。
反之，为平动为主的振型，但是一般我们控制平动系数大于等于0.95.只有高层控制，多层可以不满足周期比，但是一般的体型，周期比不好的时候位移比也很难控制，因此多层周期比也要尽量满足。
周期比显示的是结构的扭转能力，而位移比是计算得出的结构实际存在的扭转量值。
本质（扭转刚度问题）：控制结构的扭转刚度，避免扭转破坏，增加结构的抗扭能力。
计算要求：选择刚性楼板假定。
周期比不满足时调整方法：1、总体调整原则是加强结构外部刚度，削弱内部刚度；2、找到位移大的位置，刚度加大。
3、当第一振型为扭转时，说明结构的扭转刚度相对于其两个主轴（第二振型转角方向和第三振型转角方向，一般都靠近X轴和Y轴）的侧移刚度过小，此时沿两主轴加强结构外围的刚度，并削弱结构内部的刚度。
4、当第二振型为扭转时，说明结构沿两个主轴方向的侧移刚度相差较大，结构的扭转刚度相对其中一主轴（第一振型转角方向）的侧移刚度是合理的；但相对于另一主轴（第三振型转角方向）的侧移刚度则过小，此时宜适当削弱结构内部沿“第三振型转角方向”的内部刚度，并适当加强结构外围（主要是沿第一振型转角方向）的刚度。
平动与转动
平动与转动
一、刚体的平动和转动
1、平动 当刚体中所有点的运动轨 迹都保持完全相同时，或 者说刚体内任意两点间的 连线总是平行于它们的初 始位置间的连线时，刚体 的运动叫作平动。 平动是刚体的一种基本运动形式，刚体做平动 时，刚体上所有点运动都相同，可用其上任何一 点的运动来代表整体的运动。
2、转动 刚体中所有的点都绕同 一条直线作圆周运动， 这种运动称为转动。这 条直线叫作转轴。 瞬时转轴： 转轴随时间变化 —— 一般转动 固定转轴： 转轴不随时间变化—— 刚体定轴转动
2 a (a n a t2 )1 / 2
r
v2 an r 2 r
曲线运动
R
an tg at
R为曲率半径
法向加速度的证明
v vB
B,t+t
vA
v 是v 的方向的变化所引 起的。
t0,B A, 0
vB
vA
此时v方向垂直于vA，
指向圆心。 由二个相似等腰三角形，有
9.8 30 302 (9.8 5) 2
8.36m S 2
5.12m S 2
转动平面
o
r
·
p
角加速度α
＝lim
t 0
d d 2 2 t dt dt
三、匀变速转动
当刚体定轴转动时，如果在任意相等的时间间隔内， 角速度的增量都是相等的，这种变速转动叫做匀变 速转动。 角加速度 角速度 角位置
＝const
＝ 0 t
v o r
P
1 2 ＝ 0＋ 0 t t 2
dx d vx (v0 t ) v 0 dt dt dy d 1 2 vy ( gt ) gt dt dt 2
一、刚体的平动和转动
1、平动 当刚体中所有点的运动轨 迹都保持完全相同时，或 者说刚体内任意两点间的 连线总是平行于它们的初 始位置间的连线时，刚体 的运动叫作平动。 平动是刚体的一种基本运动形式，刚体做平动 时，刚体上所有点运动都相同，可用其上任何一 点的运动来代表整体的运动。
2、转动 刚体中所有的点都绕同 一条直线作圆周运动， 这种运动称为转动。这 条直线叫作转轴。 瞬时转轴： 转轴随时间变化 —— 一般转动 固定转轴： 转轴不随时间变化—— 刚体定轴转动
2 a (a n a t2 )1 / 2
r
v2 an r 2 r
曲线运动
R
an tg at
R为曲率半径
法向加速度的证明
v vB
B,t+t
vA
v 是v 的方向的变化所引 起的。
t0,B A, 0
vB
vA
此时v方向垂直于vA，
指向圆心。 由二个相似等腰三角形，有
9.8 30 302 (9.8 5) 2
8.36m S 2
5.12m S 2
转动平面
o
r
·
p
角加速度α
＝lim
t 0
d d 2 2 t dt dt
三、匀变速转动
当刚体定轴转动时，如果在任意相等的时间间隔内， 角速度的增量都是相等的，这种变速转动叫做匀变 速转动。 角加速度 角速度 角位置
＝const
＝ 0 t
v o r
P
1 2 ＝ 0＋ 0 t t 2
dx d vx (v0 t ) v 0 dt dt dy d 1 2 vy ( gt ) gt dt dt 2
周期比
怎么判断第一平动周期一级扭转周期，主要是看平动系数以及扭转系数，高规条文说明中明确扭转因子大于0.5的就是已扭转为主的周期了，那么是不是所有第一周期都是平动周期呢，这种说法是错误的，简单举例，当一个纯框架的结构，在一侧的端部布置楼梯，另外一端不布置楼梯，那么这个时候就可能出现第一周期是扭转周期的了，楼梯的刚度相当于支撑，而纯框架的抗侧力是很柔的，主要还是要注意系数的判断，PKPM为什么计算书出这么多，每个系数都有含义在里面的，有纯平动周期的结构，还有平动加扭转为第一周期的结构，造成这些的原因都是结构布置上的问题。
如何调整？是X方向刚度太大，还是Y轴方向刚度太大？？分享到：不管多层还是高层，都是超限的。
按照抗规的条文说明，仅周期比超0.9这一条就判定属于特别不规则，要超限审查。
你这周期比都接近1.0了。
问题很明显，这个结构的抗扭刚度偏小，且X方向的刚度太大。
增加抗扭刚度的方法：减小或减少平面中间部分的竖向受力构件（墙、柱）的布置，而将这些构件尽量布置到建筑物平面的边角部分。
降低X方向刚度的方法：减少X方向的竖向受力构件刚度，例减少X方向的剪力墙肢，缩小柱子在X方向的边长或者去掉一些柱子……追问：谢谢，但是您是从哪个地方看出X轴刚度太大，希望具体一点，感激不尽。
追答：看你第三周期，平动系数后面的括号，代表X和Y方向平动的成分，X方向是1（即100%），Y方向是0，说明这个周期完全代表了X方向平动的情况。
同理，第一周期是100%的Y方向平动，第二周期是100%的扭转。
周期越短说明刚度越大。
一般前三个周期为主要周期，在这三个主要周期中，理想的情况是：X和Y方向平动周期长度接近，扭转周期则比较短。
也就是说，建筑物两个方向的平动刚度差不多，而扭转刚度要尽量大。
因为两个刚度接近的话结构相对规则也比较经济，而地震作用下产生扭转是很不利的。
扭转周期/最长周期=周期比，规范要求这个比值不能大于0.9，比较复杂和超高的高层要求更高。
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平动与扭转周期一、位移比、层间位移比控制规范条文：新高规的4.3.5条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
高规4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层间之比（即最大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：结构休系Δu/h限值框架 1/550框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800筒中筒，剪力墙 1/1000框支层 1/1000名词释义：（1）位移比：即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。
（2）层间位移比：即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。
其中：最大水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移。
平均水平位移：墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。
层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
最大层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值。
平均层间位移角：墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。
控制目的:高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其最大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：1．保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
2．保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
3．控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
结构位移输出文件（WDISP.OUT）Max-(X)、Max-(Y)----最大X、Y向位移。
（mm）Ave-(X)、Ave-(Y)----X、Y平均位移。
（mm）Max-Dx ，Max-Dy : X,Y方向的最大层间位移Ave-Dx ，Ave-Dy : X,Y方向的平均层间位移Ratio-(X)、Ratio-(Y)---- X、Y向最大位移与平均位移的比值。
Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值即要求：Ratio-(X)= Max-(X)/ Ave-(X) 最好<1.2 不能超过1.5Ratio-Dx= Max-Dx/ Ave-Dx 最好<1.2 不能超过1.5Y方向相同电算结果的判别与调整要点:1．若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用；2．验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心；3．验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响4．最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。
构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。
5．因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位。
二、周期比控制规范条文：新高规的4.3.5条规定，结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比，A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
(抗归中没有明确提出该概念，所以多层时该控制指标可以适当放松，但一般不大于1.0。
)名词释义：周期比:即结构扭转为主的第一自振周期（也称第一扭振周期）Tt与平动为主的第一自振周期（也称第一侧振周期）T1的比值。
周期比主要控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，使结构的抗扭刚度不能太弱。
因为当两者接近时,由于振动藕连的影响,结构的扭转效应将明显增大。
对于通常的规则单塔楼结构，如下验算周期比:1）根据各振型的平动系数大于0.5，还是扭转系数大于0.5，区分出各振型是扭转振型还是平动振型2）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13）对照“结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动，如果仅是局部振动，不是第一扭转/平动周期。
再考察下一个次长周期。
4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算，而应该将多塔结构切分成多个单塔，按多个单塔结构分别计算。
周期、地震力与振型输出文件（WZQ.OUT）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 0.6306 110.18 0.99 ( 0.12+0.88 ) 0.012 0.6144 21.19 0.95 ( 0.82+0.12 ) 0.053 0.4248 2.39 0.06 ( 0.06+0.00 ) 0.944 0.1876 174.52 0.96 ( 0.95+0.01 ) 0.045 0.1718 85.00 1.00 ( 0.01+0.99 ) 0.006 0.1355 5.03 0.05 ( 0.05+0.00 ) 0.957 0.0994 177.15 0.97 ( 0.97+0.00 ) 0.038 0.0849 87.63 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.009 0.0752 12.73 0.03 ( 0.03+0.00 ) 0.97X 方向的有效质量系数: 97.72%Y 方向的有效质量系数: 96.71%即要求：0.4248/0.6306=0.67 <0.997.72% 96.71% >90% 说明无需再增加振型计算电算结果的判别与调整要点:1. 对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。
总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。
SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。
2. 振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。
一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。
而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。
至于振型数的确定，应按上述[高规]5.1.13条（高层建筑结构计算振型数不应小于9,抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%）执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。
([耦联]取3的倍数，且≤3倍层数，[非耦联]取≤层数，直到参与计算振型的[有效质量系数]≥90％)3. 如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。
即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。
考虑周期比限制以后，以前看来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为“平面不规则结构”。
一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。
周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强外圈结构刚度、增设抗震墙、增加外围连梁的高度、削弱内筒的刚度。
4. 扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取相应措施，才能有效解决问题。
a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关，只与楼层抗扭刚度有关；b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时，较易满足；周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查是否满足；c)当不满足周期限制时，若层位移角控制潜力较大，宜减小结构竖向构件刚度，增大平动周期；d)当不满足周期限制时，且层位移角控制潜力不大，应检查是否存在扭转刚度特别小的层，若存在应加强该层的抗扭刚度；e)当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大，各层抗扭刚度无突变，说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小，应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚，增大核心筒的抗扭刚度。
f)当计算中发现扭转为第一振型，应设法在建筑物周围布置剪力墙，不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构的抗扭刚度。
三、层刚度比控制规范条文：1．抗震规范附录E2.1规定，筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2；2．高规的4.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%；3．高规的5.3.7条规定，高层建筑结构计算中，当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍；4．高规的10.2.3条规定，底部大空间剪力墙结构，转换层上部结构与下部结构的侧向刚度，应符合高规附录E的规定：E.0.1) 底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构，可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化，非抗震设计时γ不应大于3，抗震设计时不应大于2。
E.0.2) 底部大空间层数大于一层时，其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1，非抗震设计时不应大于2，抗震设计时不应大于1.3。
名词释义：刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值（也称层刚度比），该值主要为了控制高层结构的竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层。
对于地下室结构顶板能否作为嵌固端，转换层上、下结构刚度能否满足要求，及薄弱层的判断，均以层刚度比作为依据。
[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度，即剪切刚度（Ki=GiAi/hi）、剪弯刚度（Ki=Vi/Δi）、地震剪力与地震层间位移的比值（Ki=Qi/Δui）。
通常选择第三种算法。
刚度的正确理解应为产生一个单位位移所需要的力建筑结构的总信息(WMASS.OUT)===============================================================各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息……Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者……==============================================================即要求：Ratx1、Raty1 >1电算结果的判别与调整要点:1. 规范对结构层刚度比和位移比的控制一样，也要求在刚性楼板假定条件下计算。