很多朋友在概念設(shè)計(jì)中遇到這樣的問題：假如一個(gè)完全對稱的方形結(jié)構(gòu)，從PKPM的計(jì)算來看，剛心和質(zhì)量也吻合良好，可是為什么還是會有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)？當(dāng)然這種情況下正常設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不會太大，除非結(jié)構(gòu)的抗扭剛度很小。
實(shí)際上一個(gè)即使完全對稱的結(jié)構(gòu)它的剛心和質(zhì)心也不一定吻合，PKPM給出的結(jié)果是基于一種簡化的計(jì)算，即每個(gè)樓層平面分析得到的結(jié)果，SATWE將樓層剛心定義為在結(jié)構(gòu)的某一樓層該點(diǎn)施加水平荷載時(shí)，整個(gè)樓層只產(chǎn)生平動(dòng)而無扭轉(zhuǎn)的坐標(biāo)位置，該概念類似于構(gòu)件截面的剪切中心概念。
實(shí)際中SATWE計(jì)算各層剛心的時(shí)候，為了簡化計(jì)算量，是把摟層放到地面上加單位力計(jì)算得到的。正是這種簡化的假定決定了只要是完全對稱的結(jié)構(gòu)每個(gè)樓層的剛心和質(zhì)心也是對稱的，而實(shí)際上結(jié)構(gòu)是空間的，并不是平面的，因此從空間的概念上，一個(gè)樓層的剛心應(yīng)該是在一個(gè)空間的模型上將單位力施加于計(jì)算樓層而得到，顯然此時(shí)的計(jì)算剛度中心坐標(biāo)是與樓層的空間位置有關(guān)系的，即使是完全對稱的結(jié)構(gòu)，其每個(gè)樓層真實(shí)的剛心也是隨著樓層的不同而不同，因?yàn)橐粋�(gè)結(jié)構(gòu)隨著層數(shù)的增加，平動(dòng)剛度和扭轉(zhuǎn)剛度的減小并不線性相關(guān)。
正是在這個(gè)概念上，一個(gè)空間完全對稱的結(jié)構(gòu)，剛心和質(zhì)量也不一定完全吻合，除非特別設(shè)計(jì)，并且基于空間樓層剛心的概念的理解，可以回答另一個(gè)讓人“困惑”的問題：只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層的結(jié)構(gòu)，基本振型的形態(tài)會隨著樓層數(shù)的不同而不同，比如一個(gè)40多層的剪力墻結(jié)構(gòu)，層數(shù)少的時(shí)候（總數(shù)10層），可能第一振型為平動(dòng)，而層數(shù)多的時(shí)候（總數(shù)40層），第一振型則變成扭轉(zhuǎn)。
