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运用PKPM判断确定整体结构的合理性

整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的主要

指标主要有：周期比、位移比、刚度比、层间受剪承载力之比、刚重比、剪重比等。

（1）周期比:是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力的构件的平面布置更

有效更合理，使结构不至出现过大的扭转。也就是说，周期比不是要求就构足够结实，而是

要求结构承载布局合理。《高规》第4.3.5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之比的要求给出了规定。如果周期比不满足规范的要求，说明该结构的

扭转效应明显，设计人员需要增加结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大

结构的整体抗扭刚度。

设计软件通常不直接给出结构的周期比，需要设计人员根据计算书中周期值自行判定

第一扭转（平动）周期。以下介绍实用周期比计算方法：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（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；3)周期比计算：将第一扭转周期值除以

第一平动周期即可。

验算周期比的目的，主要是为了控制结构在罕遇大震下的扭转效应。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。所以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。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。

本工程WZQ.OUT文件中自振周期结果如下：

振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数

11.17080.030.95(0.95+0.00)0.05

20.976690.021.00(0.00+1.00)0.00

30.7856179.880.10(0.06+0.04)0.90

40.32880.010.98(0.97+0.00)0.02

50.243190.011.00(0.00+1.00)0.00

60.198389.910.11(0.04+0.07)0.89

70.16490.050.96(0.96+0.00)0.04

80.134790.101.00(0.00+1.00)0.00

90.1339179.750.71(0.68+0.02)0.29

100.12770.370.55(0.53+0.01)0.45

110.11800.070.61(0.58+0.03)0.39

120.108190.031.00(0.02+0.98)0.00

130.09440.180.65(0.59+0.06)0.35

140.092789.980.29(0.03+0.27)0.71

150.08510.110.47(0.46+0.01)0.53

当平动系数大于0.5时，该振型为以平动为主的振型。反之，当扭转系数大于0.5时，该振

型为以转动为主的振型。

从上面结果中可以查得，结构以扭转为主的第一自振周期T＝0.7856s，以平动为主的第一

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自振周期T＝1.1708s，T/T＝0.671＜0.9，满足《高规》第4.3.5条的规定。

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《高规》4.3.5结构平面布置应减