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對偏心率計算公式的討論

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為更好的理解偏心率的定義和計算,我們以X軸方向的偏心率ρx為例進(jìn)行說明,把式(1)、(5)和代入式(4)有:

對偏心率計算公式的討論

為討論方便,進(jìn)一步假設(shè)每個支座在一個方向上的剛度相同,即Kex,i=Kex,Key,i=Key,上式可以簡化為:

對偏心率計算公式的討論
在保持剛度中心和重力中心位置不變的假設(shè)下,坐標(biāo)X軸方向的偏心距不變。如果每個支座的Y方向剛度增大,即Key增大,那么由上式可以看出隔震層的彈性半徑增大,坐標(biāo)X軸方向的偏心率ρx減小了,在Y軸方向的地震作用下,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)將變小。直觀上,我們也容易理解,在結(jié)構(gòu)Y軸方向上均勻增加側(cè)向剛度,Y方向地震作用下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)將變小。偏心率ρx是衡量Y向地震作用下結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)響應(yīng)的指標(biāo)。相反地,如果只是增大Kex,那么由上式可以看出隔震層的彈性半徑減少,坐標(biāo)X軸方向的偏心率ρx增大了,在Y軸方向的地震作用下,結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)將增大。

上面的分析說明,偏心率ρx與X軸方向的偏心距成正比,同時也與結(jié)構(gòu)兩個方向側(cè)向剛度的相對值相關(guān),相對增大Y軸方向剛度可以使得ρx減少,相對增大X軸方向剛度將使得ρx增加。

部分技術(shù)資料中將偏心率ρx的計算公式改寫為:

對偏心率計算公式的討論
這實際上是用Y軸方向的偏心距與X軸方向的彈性半徑相比,是沒有物理意義的。盡管實際中隔震支座的X和Y向剛度總是相同的,即Rx=Ry,但這時偏心率ρx就是衡量X方向地震力的扭轉(zhuǎn)影響的指標(biāo)了,可能導(dǎo)致對構(gòu)件布置調(diào)整的誤導(dǎo)。
正文完
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