高层建筑的扭转平动周期比是结构设计中需要控制的一个重要指标,建筑高度是影响该比值的一项重要因素。首先研究了几种典型截面的悬臂梁的扭转自振周期、弯曲自振周期的解析解以及两者的比值。采用有限元分析验证以上解析解。然后以两个工程实例为对象,研究结构扭转平动周期比与建筑高度之间的关系。分析表明,等截面悬臂梁扭转周期与弯曲周期之比与梁截面高度成正比,与梁长成反比。高层建筑的扭转平动周期比与等截面悬臂梁有类似的变化规律。当建筑高度增加时,扭转平动周期比逐渐减小,结构的扭转效应相应减小。
为明确偏心率不同时平扭周期比的实际控制效果,给出了高层建筑结构平扭周期比、振型扭转因子的简化计算方法,进而对其影响因素和变化规律进行了分析。结果显示,偏心率变化会影响建筑结构的振动特征,甚至可能改变结构的振动方向;某些情况下平扭周期比数值大小与结构规则程度并不相符,偏心率增加时平扭周期比反而减小。
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