在建筑结构设计中,周期比是一个非常重要的概念。它不仅反映了建筑物在地震、风等动力荷载作用下的响应特性,还直接关系到结构的安全性和舒适性。

所以,由以上公式可以看出:结构周期比本质上是刚度比。
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第3.4.5条:A级高度高层建筑周期比不应大于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。

可通过调整剪力墙、支撑或框架等结构构件的布置,来协调结构在各个方向上的刚度分布。例如,可以在柔弱方向(周期较大)增加剪力墙或支撑,以提高该方向的刚度。
由前述可知,周期比的本质是刚度比。需要说明的是,Tt/T1超过规范限值时,不能简单的认为结构抗扭刚度过低,其侧重控制的是抗扭刚度与抗侧刚度间的相对关系,而不是绝对大小。
调整之前可以结合结构“位移角”大小初步判断如何调整。如果结构位移角数值较规范限值小很多,说明结构平动刚度足够大,可以考虑适当减小结构中部构件的刚度。如果结构位移角数值与规范限值相近,说明结构平动刚度较正常,抗扭刚度偏弱,可以加强结构周边构件的布置,增大抗扭刚度。
如,某住宅剪力墙结构,经计算其最大位移角为1/3500,Tt/T1=0.94。此案例中结构位移角计算值较规范限值1/1000小很多,但周期比Tt/T1不满足规范限值不大于0.9的要求,说明结构整体刚度偏大较多,抗扭刚度应该是足够的,可以首先考虑将结构中部刚度或第一平动周期方向的刚度适当减小。
1)结构设计规范中为何没有规定结构两个平动方向的周期比限值?
2)结构计算的第二周期可以为扭转周期吗?
3)规范有规定扭转周期与第一平动周期之比(Tt/T1)限值要求,那么,结构设计中要不要控制扭转周期与第二平动周期之比(Tt/T2)呢?
对于前两个问题可以认为是同一个问题,文中已经给了答案,就是《建筑抗震设计规范》(2016年版) GB 50011-2010第3.5.3-3条结构体系宜符合要求“结构在两个主轴方向的动力特性宜相近”,这就要求结构在两个方向的周期宜相近(平动周期比宜为1.0),自然的前两个周期均为平动周期了。
第3个问题,在《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010第3.4.5条条文说明中有解释“…Tt/T2本条未规定限值,主要是考虑对抗扭刚度的控制不致过于严格。有的工程如两个方向的第一振型周期与Tt的比值均能满足限值要求,其抗扭刚度更为理想。”
第5个问题,很多人认为周期比Tt/T1是《高规》规定的,多层结构设计中不必执行,并且对于多层结构,即便是抗扭刚度弱,对结构的安全没有太大影响,只要其余结构指标(如位移比、位移角等)满足规范要求即可。但是,《抗规》3.4.1条文说明中关于结构不规则程度判断“具有表1所列的一项不规则,即可判断结构为严重不规则”。表1序2中“抗扭刚度弱——扭转周期比大于0.9,混合结构扭转周期比大于0.85”。因此,对于多层建筑结构也是应该执行《高规》中关于周期比Tt/T1的限值要求的。