結構的自振週期顧名思義是反映結構的動力特性,與結構的質量及剛度有關,具體對單自由度就只有一個週期,而對於多自由度就有同模型中採用的自由度相同的週期個數,週期最大的為基本週期,設計用的主要參考資料自振週期折減係數由於計算模型的簡化和非結構因素的作用,導致多層鋼筋混凝土框架結構在彈性階段的計算自振週期(下簡稱“計算週期”)比真實自振週期(下簡稱“自振週期”)偏長。因此,無論是採用理論公式計算還是經驗公式計算;無論是簡化手算還是採用計算機程式計算,結構的計算週期值都應根據具體情況採用自振週期折減係數(下簡稱“折減係數”)加以修正,經修正後的計算週期即為設計採用的實際週期(下簡稱“設計週期”),設計週期=計算週期×折減係數。如果折減係數取值不恰當,往往使結構設計不合理,或造成浪費、或甚至產生安全隱患。誠然,折減係數是鋼筋混凝土框架結設計所需要解決的一個重要問題。 影響自振週期因素是諸多方面的,加之多層鋼筋混凝土框架結構實際工程的複雜性,抗震規範[1]沒有、也不可能對摺減係數給出一個確切的數值。許多文獻中給出,當主要考慮填充牆的剛度影響時,折減係數可取0.6~0.7[4] [7];根據填充牆的多少、填充牆開洞情況,其對結構自振週期影響的不同,可取0.50~0.90[2].這些都是以粘土實心磚為填充牆的經驗值,不言而喻,採用不同填充牆體材料的折減係數是不相同的。當採用輕質材料或空心磚作填充牆,當然不應該套用實心磚為填充牆的折減係數。對於粘土實心磚外的其它牆體可根據具體情況確定折減係數 結構週期關係按照行業標準《工程抗震術語標準》(JGJ/97)的有關條文, 自振週期:結構按某一振型完成一次自由振動所需的時間。 基本週期:結構按基本振型(第一振型)完成一次自由振動所需 的時間。通常需要考慮兩個主軸方向和扭轉方向的基本週期。 設計特徵週期 :抗震設計用的地震影響係數曲線的下降段起始點所對應的週期值,與地震震級、震中距和場地類別等因素有關。 場地卓越週期:根據場地覆蓋層厚度H和土層平均剪下波速 ,按公式T=4H/ 計算的週期,表示場地土最主要的振動特徵。 結構在地震作用下的反應與建築物的動力特性密切相關,建築物的自振週期是主要的動力特徵,與結構的質量和剛度有關,當自振週期、特別是基本週期小於或等於設計特徵週期 時,地震影響係數取值為 ,按規範計算的地震作用最大。 國內外的震害經驗表明,當建築物的自振週期與場地的卓越週期相等或相近時,地震時可能發生共振,建築物的震害比較嚴重。研究表明,由於土在地震時的應力-應變關係為非線性的,在同一地點,地震時場地的卓越週期並不是不變的,而將因震級大小、震源機制、震中距離的變化而不同。 GB50011規範對結構的基本週期與場地的卓越週期之間的關係不做具體要求,即不要求結構自振週期避開場地卓越週期。事實上,多自由度結構體系具有多個自振週期,不可能完全避開場地卓越週期。
結構的自振週期顧名思義是反映結構的動力特性,與結構的質量及剛度有關,具體對單自由度就只有一個週期,而對於多自由度就有同模型中採用的自由度相同的週期個數,週期最大的為基本週期,設計用的主要參考資料自振週期折減係數由於計算模型的簡化和非結構因素的作用,導致多層鋼筋混凝土框架結構在彈性階段的計算自振週期(下簡稱“計算週期”)比真實自振週期(下簡稱“自振週期”)偏長。因此,無論是採用理論公式計算還是經驗公式計算;無論是簡化手算還是採用計算機程式計算,結構的計算週期值都應根據具體情況採用自振週期折減係數(下簡稱“折減係數”)加以修正,經修正後的計算週期即為設計採用的實際週期(下簡稱“設計週期”),設計週期=計算週期×折減係數。如果折減係數取值不恰當,往往使結構設計不合理,或造成浪費、或甚至產生安全隱患。誠然,折減係數是鋼筋混凝土框架結設計所需要解決的一個重要問題。 影響自振週期因素是諸多方面的,加之多層鋼筋混凝土框架結構實際工程的複雜性,抗震規範[1]沒有、也不可能對摺減係數給出一個確切的數值。許多文獻中給出,當主要考慮填充牆的剛度影響時,折減係數可取0.6~0.7[4] [7];根據填充牆的多少、填充牆開洞情況,其對結構自振週期影響的不同,可取0.50~0.90[2].這些都是以粘土實心磚為填充牆的經驗值,不言而喻,採用不同填充牆體材料的折減係數是不相同的。當採用輕質材料或空心磚作填充牆,當然不應該套用實心磚為填充牆的折減係數。對於粘土實心磚外的其它牆體可根據具體情況確定折減係數 結構週期關係按照行業標準《工程抗震術語標準》(JGJ/97)的有關條文, 自振週期:結構按某一振型完成一次自由振動所需的時間。 基本週期:結構按基本振型(第一振型)完成一次自由振動所需 的時間。通常需要考慮兩個主軸方向和扭轉方向的基本週期。 設計特徵週期 :抗震設計用的地震影響係數曲線的下降段起始點所對應的週期值,與地震震級、震中距和場地類別等因素有關。 場地卓越週期:根據場地覆蓋層厚度H和土層平均剪下波速 ,按公式T=4H/ 計算的週期,表示場地土最主要的振動特徵。 結構在地震作用下的反應與建築物的動力特性密切相關,建築物的自振週期是主要的動力特徵,與結構的質量和剛度有關,當自振週期、特別是基本週期小於或等於設計特徵週期 時,地震影響係數取值為 ,按規範計算的地震作用最大。 國內外的震害經驗表明,當建築物的自振週期與場地的卓越週期相等或相近時,地震時可能發生共振,建築物的震害比較嚴重。研究表明,由於土在地震時的應力-應變關係為非線性的,在同一地點,地震時場地的卓越週期並不是不變的,而將因震級大小、震源機制、震中距離的變化而不同。 GB50011規範對結構的基本週期與場地的卓越週期之間的關係不做具體要求,即不要求結構自振週期避開場地卓越週期。事實上,多自由度結構體系具有多個自振週期,不可能完全避開場地卓越週期。